محاسبه جرم گاز هیدروژن در STP

راهنمایی کوتاه: برای حل این مسئله، از حجم گاز در شرایط استاندارد (STP) و جرم مولی هیدروژن استفاده می‌کنیم.

گام‌به‌گام:

1. شرایط STP یعنی دما ۰ درجه سانتی‌گراد و فشار ۱ اتمسفر. در این شرایط، هر مول از هر گاز ۲۲٫۴ لیتر حجم اشغال می‌کند.
2. حجم داده شده ۶۷۲ میلی‌لیتر است. ابتدا آن را به لیتر تبدیل می‌کنیم: ۶۷۲ میلی‌لیتر = ۰٫۶۷۲ لیتر.
3. تعداد مول‌های گاز هیدروژن را محاسبه می‌کنیم: تعداد مول = حجم گاز (لیتر) ÷ حجم مولی در STP (لیتر بر مول).
   $n=\frac{0.672\mathrm{L}}{22.4\mathrm{L/mol}}=0.03\mathrm{mol}$
4. جرم مولی گاز هیدروژن (H₂) را می‌دانیم: هر مول هیدروژن ۲ گرم جرم دارد (چون هر اتم هیدروژن جرم اتمی حدود ۱ دارد و مولکول H₂ از دو اتم تشکیل شده است).
5. جرم گاز هیدروژن را محاسبه می‌کنیم: جرم = تعداد مول × جرم مولی.
   $m=0.03\mathrm{mol}\times 2\mathrm{g/mol}=0.06\mathrm{g}$

پاسخ نهایی: جرم ۶۷۲ میلی‌لیتر گاز هیدروژن در شرایط STP برابر با ۰٫۰۶ گرم است.

مثال مشابه: اگر ۴۴۸ میلی‌لیتر گاز اکسیژن (O₂) در STP داشته باشیم، جرم آن چقدر است؟
حل: حجم = ۰٫۴۴۸ لیتر → تعداد مول = ۰٫۴۴۸ ÷ ۲۲٫۴ = ۰٫۰۲ مول → جرم مولی O₂ = ۳۲ گرم بر مول → جرم = ۰٫۰۲ × ۳۲ = ۰٫۶۴ گرم.

اگر می‌خواهی بیشتر یاد بگیری: می‌توانی رابطه کلی $m=\frac{V\times M}{22.4}$ را به خاطر بسپاری که در آن V حجم بر حسب لیتر، M جرم مولی بر حسب گرم بر مول، و m جرم بر حسب گرم است. این فرمول فقط برای گازها در شرایط STP کاربرد دارد.