En muchos libros de texto debes haber leído la declaración,
“Un mol de cualquier gas ideal ocupa 22.4 L en STP”.
Bueno, no desde 1982. La declaración anterior fue precisa hasta 1982, ya que se derivó de la Ley del Gas Ideal utilizando la definición de STP hasta entonces. En 1982, la definición de STP se modificó ligeramente: en lugar de usar la presión como 1 atm o [matemática] 1.01325 \ veces10 ^ 5 [/ matemática] Pa, ahora usamos exactamente [matemática] 10 ^ 5 [/ matemática] Pa.
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Ahora el volumen es de aproximadamente 22.8 L.
A ver por nosotros mismos.
1 g de [matemáticas] H [/ matemáticas] = 1 mol de [matemáticas] H [/ matemáticas] = 0,5 mol de [matemáticas] H_2 [/ matemáticas]
Según la definición actual, STP o Temperatura y presión estándar es,
Presión [matemática] P = 10 ^ 5 Pa = 10 ^ 5 \ dfrac {N} {m ^ 2} [/ matemática] [matemática] [/ matemática]
Temperatura [matemática] T = 273.15 K [/ matemática]
Empecemos con lo básico;
La Ley del Gas Ideal o la Ecuación del Estado establece que:
[matemáticas] PV = nRT [/ matemáticas],
donde [math] V [/ math] es el volumen que necesitamos encontrar,
[matemática] n = [/ matemática] el recuento molar [matemática] = .5 [/ matemática] mol
y [matemática] R = [/ matemática] Constante de gas universal [matemática] = 8.314 JK ^ {- 1} .mol ^ {- 1} [/ matemática]
Así podemos reescribir la ecuación de estado para
[matemáticas] V = \ dfrac {nRT} {P} [/ matemáticas]
Ahora sustituyendo los factores por sus valores que obtenemos,
[matemáticas] V = \ dfrac {.5 \ veces (8.314) \ veces (273.15)} {10 ^ 5} m ^ 3 [/ matemáticas]
[matemáticas] \ implica V = 0.0114 m ^ 3 [/ matemáticas]
Como sabemos que [matemática] 1 m ^ 3 = 10 ^ 3 litros [/ matemática] o [matemática] 10 ^ 3 [/ matemática] L
[matemáticas] \ implica V = 11.4 [/ matemáticas] L (ANS)
Por lo tanto, podemos decir que 1 mol del gas ocupará 22.8 L.
PS Intente usar [math] P = 1.01325 \ times10 ^ 5 [/ math] Pa y vea que el volumen para 1 mol de gas será 22.4 L, que es un valor obsoleto.
Es posible que tus maestros no lo hayan notado porque están demasiado ocupados enseñándote ciencia al igual que se enseña religión o cuando un animal está entrenado para circo.