ماذا تفعل هذه الحاسبة؟
تحوّل هذه الأداة حجم الغاز المقاس باللترات إلى كمية المادة مقدّرة بالمولات. وتعتمد في ذلك على حقيقة أساسية مفادها أن مولاً واحداً من أي غاز مثالي يشغل الحجم نفسه عند الظروف نفسها. وفي الظروف القياسية للحرارة والضغط (STP: صفر درجة مئوية وضغط جوي واحد) يبلغ هذا الحجم — أي الحجم المولي — 22.4 لتر لكل مول. ومن ثَمّ تكفي عملية قسمة بسيطة لتحويل اللترات إلى مولات.
المعادلة
تُكتب العلاقة على الصورة $$n = \frac{V}{V_m}$$ حيث n عدد المولات، وV حجم الغاز باللتر، وVm الحجم المولي. وفي الظروف القياسية STP تصبح المعادلة $$n = \frac{V}{22.4}$$ أما إذا كنت تعمل عند درجة حرارة الغرفة (25 درجة مئوية، وتُعرف أحياناً بالظروف RTP)، فإن الحجم المولي يقترب من 24.0 لتر/مول، لذا عدّل القيمة الثانية تبعاً لذلك.
طريقة الاستخدام
أدخل حجم الغاز باللتر. اترك الحجم المولي على القيمة 22.4 للظروف القياسية STP، أو غيّره إلى 24.0 لظروف درجة حرارة الغرفة، أو إلى أي قيمة تنصّ عليها مسألتك. تقسم الحاسبة الحجم على الحجم المولي وتعرض عدد المولات في الحال.
مثال محلول
لنفترض أن لديك 44.8 لتراً من غاز الأكسجين في الظروف القياسية STP. باستخدام المعادلة: $$n = \frac{V}{22.4} = \frac{44.8}{22.4} = 2 \text{ مول}$$ ولإيجاد الكتلة، اضرب الناتج في الكتلة المولية للأكسجين O2 (32 غرام/مول): \(2 \times 32 = 64\) غراماً.
الأسئلة الشائعة
لماذا 22.4 لتر تحديداً؟ يُظهر قانون الغاز المثالي (\(PV = nRT\)) أنه عند درجة حرارة 273.15 كلفن وضغط جوي واحد، يشغل المول الواحد نحو 22.414 لتر، وتُقرّب عادةً إلى 22.4.
هل تصلح هذه الطريقة لأي غاز؟ نعم، بالنسبة للغازات المثالية. أما الغازات الحقيقية فتنحرف انحرافاً طفيفاً، إلا أن هذا التقريب ممتاز في مسائل الكيمياء المعتادة.
ماذا لو لم تكن ظروفي هي الظروف القياسية STP؟ غيّر قيمة الحجم المولي في المدخل. وللحصول على نتائج دقيقة في الظروف غير القياسية، استخدم قانون الغاز المثالي الكامل بدلاً من ذلك: $$n = \frac{PV}{RT}$$
