20 esimerkkiä ihanteellisesta kaasusta ja todellisesta kaasusta

kemia on tiede joka tutkii aineen koostumusta ja muutoksia, missä tahansa muodossaan. Yksi kemian tärkeimmistä tutkimusalueista on kaasut.

kaasukonsepti Sen perusti belgialainen kemisti Jan van Helmont. Kaasujen käyttäytymisen selittämiseksi kehitettiin erilaisia ​​matemaattisia yhtälöitä tilastollisten työkalujen avulla. Näitä yhtälöitä oli kuitenkin yksinkertaistettava ja muunnettava, koska ne eivät toimineet kaikentyyppisille kaasuille, joten eri kaasumallit määriteltiin (ihanteellinen kaasu Y todellinen kaasu, muiden välituotteiden joukossa). Esimerkiksi: typpi, helium, metaani.

Tässä mielessä vahvistettiin kolme lakia, jotka liittyvät yleisesti niteeseen lämpötila ja kaasujen paine:

Missä P₁, V₁ Y T₁ovat vastaavasti kaasun alkupaine, tilavuus ja lämpötila, ja P₂, V₂ Y T₂ ovat finaalit.

Siten, yhdistämällä kolme lakia, saamme Yleinen kaasulaki,

PV / T = C missä C on vakio, joka riippuu kaasun määrästä.

Ihanteellisia esimerkkejä kaasusta

ihanteellinen kaasu se on teoreettinen malli, joka edustaa kaasua, jota ei oikeastaan ​​ole olemassa. Se on työkalu helpottamaan suurta määrää matemaattisia laskutoimituksia, koska se yksinkertaistaa huomattavasti kaasun monimutkaista käyttäytymistä. Tämän kaasun katsotaan koostuvan hiukkasista, jotka eivät houkuttele eivätkä hylkää toisiaan ja joiden törmäykset ovat ehdottoman joustavia. Se on malli, joka epäonnistuu, jos kaasu altistuu korkeille paineille ja matalille lämpötiloille.

yleinen yhtälö ihanteellinen kaasu syntyy Boyle-Mariotten, Charlesin ja Gay Lussacin lakien ja Avogadron lain yhdistelmästä. Avogadron laissa todetaan, että jos eri kaasumaiset aineet sisältyvät yhtä suureen määrään ja niihin kohdistuu sama paine ja lämpötila, niillä on sama määrä hiukkasia. Täten ihanteellinen kaasun tilayhtälö on:

Missä n on kaasun moolimäärä ja R on kaasuvakio, joka on yhtä suuri kuin 8,314 J / Kmol.

Ei ole mahdollista laatia erityistä luetteloa ihanteellisista kaasuista, koska se on a hypoteettinen kaasu. Voidaan luetella joukko kaasuja (mukaan lukien jalokaasut), joiden käsittely voidaan arvioida likimääräisesti kaasujen kanssa ihanteellinen, koska ominaisuudet ovat samanlaiset, kunhan paine- ja lämpötilaolosuhteet ovat normaalia.

1. Typpi (N₂)
2. Happi (O₂)
3. Vety (H₂)
4. Hiilidioksidi (CO₂)
5. Helium (hän)
6. Neon (Ne)
7. Argoni (Ar)
8. Krypton (Kr)
9. Xenon (Xe)
10. Radon (Rn)

Esimerkkejä todellisista kaasuista

todelliset kaasut Niillä on termodynaaminen käyttäytyminen, ja siksi he eivät noudata samaa tilayhtälöä kuin ihanteelliset kaasut. Korkeassa paineessa ja matalassa lämpötilassa kaasuja on väistämättä pidettävä todellisina, koska silloin hiukkasten välinen vuorovaikutus lisääntyy.

merkittävä ero ihanteellisen kaasun ja todellisen kaasun välillä on se, että viimeksi mainittua ei voida puristaa loputtomiin, mutta sen puristuskyky on suhteessa paine- ja lämpötilatasoon.

Todellisten kaasujen käyttäytymisen selittämiseksi on kehitetty erilaisia ​​yhtälöitä. Yksi tärkeimmistä on Van der Waalsin vuonna 1873 toimittama, jota on sovellettava korkeassa paineessa. Van der Waalsin yhtälö on edustettu seuraavasti:

Missä ettäY bne ovat vakioita, joihin viitataan kunkin kaasun luonteesta.

Seuraava luettelo näyttää joitain esimerkkejä todellisista kaasuista, vaikka voit lisätä myös niitä, jotka jo ovat on lueteltu ihanteellisiksi kaasuiksi, mutta tällä kertaa korkean paineen ja / tai matalan paineen yhteydessä lämpötila.

1. Ammoniakki (NH₃)
2. Metaani (CH₄)
3. Etaani (CH₃CH₃)
4. Eteeni (CH₂CH₂)
5. Propaani (CH₃CH₂CH₃)
6. Butaani (CH₃CH₂CH₂CH₃)

Seuraa: