SATP পদ্ধতিতে এক মোল গ্যাসের আয়তন কত?

SATP এর পূর্ণরূপ হলো Standard Ambient Temperature and Pressure (প্রমিত পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা ও চাপ)। রসায়নে, গ্যাসের ধর্ম অধ্যয়নের জন্য এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রমিত অবস্থা।

SATP এর শর্তগুলো হলো:

    
• তাপমাত্রা \(T = 25^\circ \text{C} = (25 + 273.15) \, \text{K} = 298.15 \, \text{K}\)
    
• চাপ \(P = 100 \, \text{kPa} = 100 \times 10^3 \, \text{Pa}\)

আদর্শ গ্যাস সূত্র (Ideal Gas Law) অনুযায়ী:

\(PV = nRT\)

যেখানে,

    
• \(P\) = চাপ (Pressure)
    
• \(V\) = আয়তন (Volume)
    
• \(n\) = মোল সংখ্যা (Number of moles)
    
• \(R\) = সার্বজনীন গ্যাস ধ্রুবক (Universal Gas Constant) = \(8.314 \, \text{J/(mol·K)}\)
    
• \(T\) = কেলভিন তাপমাত্রায় তাপমাত্রা (Temperature in Kelvin)

এক মোল গ্যাসের (অর্থাৎ, \(n = 1 \, \text{mol}\)) আয়তন নির্ণয়ের জন্য সূত্রটি হলো:

\(V = \frac{nRT}{P}\)

মানগুলো বসিয়ে পাই:

\(V = \frac{(1 \, \text{mol}) \times (8.314 \, \text{J/(mol·K)}) \times (298.15 \, \text{K})}{100 \times 10^3 \, \text{Pa}}\)

\(V = \frac{8.314 \times 298.15}{100000} \, \text{m}^3\)

\(V = \frac{2478.8921}{100000} \, \text{m}^3\)

\(V = 0.024788921 \, \text{m}^3\)

আমরা জানি, \(1 \, \text{m}^3 = 1000 \, \text{L}\)। অতএব,

\(V = 0.024788921 \times 1000 \, \text{L}\)

\(V = 24.788921 \, \text{L}\)

প্রায় \(24.789 \, \text{L}\)।

উল্লেখ্য যে, STP (Standard Temperature and Pressure) শর্তে (\(0^\circ \text{C}\) বা \(273.15 \, \text{K}\) এবং \(1 \, \text{atm}\) বা \(101.325 \, \text{kPa}\) চাপে) এক মোল গ্যাসের আয়তন প্রায় \(22.4 \, \text{L}\) হয়।

সুতরাং, SATP পদ্ধতিতে এক মোল গ্যাসের আয়তন \(24.789 \, \text{L}\) হয়।