STP-калькулятор объёма, массы и количества газа

Переведите количество газа в молях в объём, массу и число частиц при стандартных температуре и давлении.

Свойства газа при STP
Введите количество газа и его молярную массу. В этом калькуляторе STP — это 0 °C и 1 атмосфера.

О стандартных температуре и давлении

Стандартные температура и давление задают опорные условия для сравнения количеств газа. В этом калькуляторе STP означает температуру 0 градусов Цельсия, или 273.15 кельвина, и абсолютное давление 1 атмосфера. В модели идеального газа один моль при этих условиях занимает примерно 22.414 литра. Введите количество в молях для расчёта идеального объёма и молярную массу вещества для расчёта соответствующей массы. Объём определяется уравнением идеального газа: произведение давления и объёма равно произведению количества вещества, газовой постоянной и абсолютной температуры. Подстановка 1 атмосферы и 273.15 кельвина даёт используемый здесь молярный объём. Масса равна количеству молей, умноженному на молярную массу. Число частиц равно количеству молей, умноженному на постоянную Авогадро: 6.02214076 на 10 в степени 23 структурных единиц на моль. В зависимости от вещества единицей может быть атом, молекула, формульная единица, ион или другая указанная частица. Термин STP не имеет полностью единого определения. Некоторые стандарты используют 100 килопаскалей вместо 1 атмосферы, что даёт молярный объём около 22.71 литра вместо 22.414 литра. Перед сравнением результатов уточняйте определение в учебнике, лаборатории, нормативном документе или источнике данных. На этой странице оно указано явно для воспроизводимости расчётов. Давление здесь абсолютное, а не избыточное; в газовых уравнениях температура должна быть выражена по абсолютной шкале. Реальные газы отклоняются от идеального поведения, поскольку частицы занимают пространство и взаимодействуют. При низком давлении идеальное приближение часто полезно, но точность зависит от вещества и условий. При 0 градусов Цельсия некоторые соединения могут конденсироваться, поэтому их нельзя считать идеальным газом на всём протяжении расчёта. Калькулятор не применяет коэффициенты сжимаемости и поправки на фазовое равновесие. Используйте молярную массу, соответствующую реальной химической формуле и составу. Для газовой смеси средняя молярная масса позволяет оценить общую массу, а подсчёт частиц может потребовать состава по отдельным компонентам. Сохраняйте достаточно знаков в промежуточных вычислениях и округляйте результат по точности измеренного количества и молярной массы. Для лабораторных и инженерных решений используйте применимое стандартное определение и проверенные данные о свойствах.

Примеры для газов при STP

Примеры объединяют молярный объём, молярную массу и постоянную Авогадро.

Количество газа и молярная массаРассчитанные свойстваУсловия
2 mol кислорода, 32 g/mol44.828 L и 64 gИдеальный кислород при 0 °C и 1 atm.
0.5 mol углекислого газа, 44.01 g/mol11.207 L и 22.005 gИспользуется идеальный молярный объём.
1 mol гелия, 4.0026 g/mol22.414 L и 4.0026 gОдин моль содержит число атомов, равное числовому значению постоянной Авогадро.

Как пользоваться STP-калькулятором

  1. Определите количество газа в молях.
  2. Найдите и введите молярную массу газа в граммах на моль.
  3. Рассчитайте идеальный объём при STP, массу и число частиц.
  4. Убедитесь, что определение 0 °C и 1 атмосфера подходит для вашей задачи.

Частые вопросы

Какие условия использует этот STP-калькулятор?

Он использует 0 градусов Цельсия и абсолютное давление 1 атмосфера. Этим условиям соответствует идеальный молярный объём около 22.414 литра.

Почему некоторые источники указывают 22.7 литра на моль?

Они определяют стандартное давление как 100 килопаскалей, а не 1 атмосферу. Оба определения существуют, поэтому указанное давление нужно проверять.

Как рассчитывается число частиц?

Количество молей умножается на постоянную Авогадро. Под частицей понимается атом, молекула, ион или формульная единица — в зависимости от строения вещества.

Любой реальный газ занимает точно такой объём?

Нет, 22.414 литра на моль — результат для идеального газа при указанных условиях. Реальные взаимодействия и возможная конденсация могут вызывать отклонения.

Как найти молярную массу?

Сложите атомные массы согласно химической формуле вещества. Используйте надёжную периодическую таблицу и учитывайте каждый атом в формуле.