Chemisch rekenen/Gaswet

De Gaswet

pV = nRT

Hierin is:

p = druk in Pascal(N/m²)
V = volume in m³
n = hoeveelheid gas in mol
R = De gasconstante, 8,31 J K^-1 mol^-1
T = De temperatuur in Kelvin

Algemene principes

De gaswet beschrijft hoe ideale gassen zich gedragen bij een verschilllende druk temperatuur en een verschillend aantal deeltjes.

Jammer genoeg bestaan ideale gassen niet, en wel om de volgende redenen:

de moleculen nemen zelf volume in, wat bij zeer hoge druk niet te verwaarlozen is
De moleculen oefenen krachten op elkaar, wat bij een zeer lage temperatuur niet te verwaarlozen is.

Ook al is het zo dat er geen ideale gassen bestaan en dus de gaswet niet geldt, kan men toch gebruik maken van deze wet. Bij een lage of zeer lage druk is deze wet nauwkeuriger dan bij een hoge druk, bij de atmosferische druk en op kamertemperatuur is de gaswet zeer goed toepasbaar. De gaswet is het nauwkeurigst bij een-atomige gassen en een hoge temperatuur en tevens een lage druk.

Uit de gaswet zijn nog diverse andere wetten afgeleid.

Alternatieve vormen van de gaswet

De gaswet heeft ook nog een paar alternatieve vormen. Deze vormen zijn in sommige gevallen bruikbaar.

De algemene gaswet kan je ook zo opschrijven $p=\rho {\frac {R}{M}}T$

Uitleg:

Deze wet is samengesteld uit de volgende formules:

$n={\frac {m}{M}}$ en $pV=nRT$

in de laatste formule kan je n vervangen door ${\frac {m}{M}}$ . Als gevolg hiervan krijg je deze formule:

$pV={\frac {m}{M}}RT$

Omdat ρ = m/V kan je deze formule nu verder ontwikkelen tot de onderstaande vorm:

$p=\rho {\frac {R}{M}}T$

Voorbeelden

Opgave: Bereken de druk van een gas met de volgende gegevens:

           * volume van het gas 0,245 m³
           * Een temperatuur van 20°C
           * de hoeveelheid gas is 0,4 mol

Antwoord

Om de druk te berekenen moet je de gaswet ombouwen

$p={\frac {nRT}{V}}$ Vul vervolgens de gegevens in. Let erop dat je de temperatuur (nu in graden celsius) moet omzetten naar graden kelvin: 0 °C = 273,15 K dus 20°C is 293,15 K.

$p={\frac {0,4\ .\ 8,31\ .\ 293,15}{0,245}}=3977,3=4\ kPa$ . Door de eenheden om te werken krijg je ${\frac {[mol].[{\frac {J}{K.mol}}].[K].}{[m^{3}]}}={\frac {J}{m^{3}}}={\frac {N.m}{m^{3}}}={\frac {N}{m^{2}}}=Pa$ .