20 példa az ideális gázra és a valós gázra

A kémia az a tudomány amely tanulmányozza az anyag összetételét és átalakulásait, bármilyen formában. A kémia egyik legfontosabb vizsgálati területe a gázok.

A gáz fogalmát Jan van Helmont belga vegyész hozta létre. A gázok viselkedésének magyarázatához különböző matematikai egyenleteket fejlesztettek ki statisztikai eszközök segítségével. Szükség volt azonban egyszerűsíteni és módosítani ezeket az egyenleteket, mert nem minden típusú gázra működtek, ezért különböző gázmodelleket határoztak meg (ideális gáz Y igazi gáz, többek között a közbenső megközelítések között). Például: nitrogén, hélium, metán.

Ebben az értelemben három törvényt hoztak létre, amelyek a kötetet, a hőfok és a gázok nyomása:

Hol P₁, V₁ Y T₁a kezdeti nyomás, a gáz térfogata és hőmérséklete, és P₂, V₂ Y T₂ a döntők.

Így a három törvény összekapcsolásával megkapjuk a Általános gáztörvény,

PV / T = C hol C állandó, amely a gáz mennyiségétől függ.

Ideális gázpéldák

A ideális gáz ez egy elméleti modell, amely egy nem létező gázt képvisel. Ez egy eszköz számos matematikai számítás megkönnyítésére, mivel nagymértékben leegyszerűsíti a gáz összetett viselkedését. Ezt a gázt olyan részecskék alkotják, amelyek nem vonzzák és nem taszítják egymást, és amelyek ütközései abszolút rugalmasak. Ez egy modell meghibásodik, ha a gázt magas nyomásnak és alacsony hőmérsékletnek teszik ki.

A általános egyenlet ideális gáz Boyle-Mariotte, Charles és Gay Lussac törvényeinek és Avogadro törvényének kombinációjából származik. Avogadro törvénye kimondja, hogy ha a különböző gáznemű anyagokat azonos mennyiségben tartalmazzák, és ugyanazon nyomásnak és hőmérsékletnek vannak kitéve, akkor azonosak szám részecskékből. Így az ideális gázegyenlet a következő:

Hol n a gáz móljainak száma és R a gázállandó 8,314 J / Kmol.

Az ideális gázokról nem lehet külön listát készíteni, mivel ez a hipotetikus gáz. e felsorolhat egy olyan gázcsoportot (beleértve a nemesgázokat is), amelyek kezelése megközelíthető a gázok kezelésével ideális, mert a jellemzők hasonlóak, amennyiben a nyomás és a hőmérséklet körülményei megegyeznek Normál.

1. Nitrogén (N₂)
2. Oxigén (O₂)
3. Hidrogén (H₂)
4. Szén-dioxid (CO₂)
5. Hélium (ő)
6. Neon (Ne)
7. Argon (Ar)
8. Kripton (kr)
9. Xenon (Xe)
10. Radon (Rn)

Példák a valós gázokra

A valódi gázok Olyanok, amelyek termodinamikus viselkedéssel rendelkeznek, és ezért nem követik ugyanazt az állapotegyenletet, mint az ideális gázok. Magas nyomás és alacsony hőmérséklet esetén a gázokat elkerülhetetlenül valósnak kell tekinteni, mivel ebben az esetben a részecskéik közötti kölcsönhatások fokozódnak.

A lényeges különbség Az ideális gáz és a valós gáz között az áll, hogy az utóbbi nem tömöríthető végtelen ideig, de tömörítési képessége a nyomás és a hőmérséklet szintjéhez viszonyítva.

Különböző egyenleteket dolgoztak ki a valós gázok viselkedésének magyarázatára. Az egyik legfontosabb a Van der Waals által 1873-ban biztosított, amelyet nagy nyomású körülmények között kell alkalmazni. A Van der Waals-egyenlet a következőképpen jelenik meg:

Hol nak nekY baz egyes gázok jellegére utaló állandók.

Az alábbi lista néhány példát mutat be a valódi gázokra, bár hozzáadhatja azokat is, amelyek már vannak ideális gázok közé sorolták, de ezúttal magas nyomás és / vagy alacsony nyomás mellett hőfok.

1. Ammónia (NH₃)
2. Metán (CH₄)
3. Etán (CH₃CH₃)
4. Etén (CH₂CH₂)
5. Propán (CH₃CH₂CH₃)
6. Bután (CH₃CH₂CH₂CH₃)

Kövesse: