Grahams lag om utgjutning säger att utflödeshastigheten för en gas är omvänt proportionell mot kvadratroten av dess molära massa. Med andra ord, ju lättare gasen är, desto snabbare kommer den att strömma ut.

Vätgas har en molmassa på 2 g/mol, vilket är den lättaste av alla gaser. Därför kommer vätgas att diffundera snabbast.

Här är en matematisk förklaring av Grahams lag om effusion:

$$Rate \ of \ effusion \ \propto \ \frac{1}{\sqrt{Molar \ mass}}$$

där:

* Utflödeshastighet är volymen gas som strömmar ut genom en liten öppning under en tidsenhet.

* Molar massa är massan av en mol gas.

För två gaser A och B kan Grahams lag uttryckas på följande sätt:

$$\frac{Rate \ of \ effusion \ of \ A}{Rate \ of \ effusion \ of \ B} =\sqrt{\frac{Molar \ mass \ of \ B}{Molar \ mass \ of \ A} }$$

Om vi ​​låter gas A vara vätgas (H2) och gas B vara en annan gas med molmassan M, så blir ekvationen:

$$\frac{Rate \ of \ effusion \ of \ H2}{Rate \ of \ effusion \ of \ gas \ B} =\sqrt{\frac{M}{2}}$$

Eftersom den molära massan av vätgas är 2 g/mol, kommer utflödeshastigheten för vätgas att vara:

$$Rate \ of \ effusion \ of \ H2 =\sqrt{\frac{M}{2}} \times Rate \ of \ effusion \ of \ gas \ B$$

Eftersom molmassan av vätgas är den lättaste av alla gaser, kommer vätgasutflödet att vara den snabbaste av alla gaser.