20 דוגמאות לגז אידיאלי וגז אמיתי

ה כִּימִיָה האם ה מַדָע החוקרת את ההרכב ואת התמורות שיכולות להתרחש לחומר, בכל אחת מצורותיה. אחד מתחומי הלימוד החשובים ביותר בכימיה הוא של גזים.

ה קונספט גז הוא הוקם על ידי הכימאי הבלגי יאן ואן הלמונט. כדי להסביר את התנהגות הגזים פותחו משוואות מתמטיות שונות באמצעות כלים סטטיסטיים. עם זאת, היה צורך לפשט ולשנות משוואות אלה מכיוון שהן לא עבדו עבור כל סוגי הגזים, ולכן הוגדרו דגמי גז שונים (גז אידיאלי י גז אמיתי, בין שאר גישות הביניים). לדוגמה: חנקן, הליום, מתאן.

במובן זה נקבעו שלושה חוקים המתייחסים באופן כללי לכרך, ל טֶמפֶּרָטוּרָה ולחץ הגזים:

איפה פ₁, ו₁ י ט₁הם הלחץ הראשוני, הנפח והטמפרטורה של הגז בהתאמה, ו פ₂, ו₂ י ט₂ הם הגמר.

לפיכך, בהתייחס לשלושת החוקים, אנו מקבלים את חוק הגז הכללי,

PV / T = C. איפה ג הוא קבוע שתלוי בכמות הגז.

דוגמאות אידיאליות לגז

ה גז אידיאלי זהו מודל תיאורטי המייצג גז שאינו קיים באמת. זהו כלי להקל על מספר רב של חישובים מתמטיים, מכיוון שהוא מפשט מאוד את ההתנהגות המורכבת של גז. גז זה נחשב כמורכב מחלקיקים שאינם מושכים ואינם דוחים זה את זה והתנגשויותיהם אלסטיות לחלוטין. זהו מודל שנכשל אם הגז נתון ללחצים גבוהים וטמפרטורות נמוכות.

ה משוואה כללית גז אידיאלי נובע משילוב החוקים של בויל-מריוטה, צ'רלס וגיי לוסאק עם חוק אבוגדרו. חוק אבוגדרו קובע כי אם חומרים גזיים שונים כלולים בנפחים שווים ונתונים לאותו לחץ וטמפרטורה, הרי שיש להם את אותו הדבר מספר של חלקיקים. לפיכך, משוואת הגז האידיאלית של המדינה היא:

איפה נ הוא מספר השומות של הגז ו- ר הוא קבוע הגז שווה ל 8.314 J / Kmol.

לא ניתן להכין רשימה ספציפית של גזים אידיאליים מכיוון שהיא א גז היפותטי. הם יכולים לרשום קבוצת גזים (כולל גזים אצילים) שניתן להתייחס אליהם כטיפול בגזים אידיאלי, מכיוון שהמאפיינים דומים, כל עוד תנאי הלחץ והטמפרטורה הם נוֹרמָלִי.

1. חנקן (N₂)
2. חמצן (O₂)
3. מימן (H₂)
4. פחמן דו חמצני (CO₂)
5. הליום (הוא)
6. ניאון (ני)
7. ארגון (Ar)
8. קריפטון (Kr)
9. קסנון (Xe)
10. ראדון (Rn)

דוגמאות לגזים אמיתיים

ה גזים אמיתיים הם אלה שיש להם התנהגות תרמודינמית ולכן הם לא עוקבים אחר משוואת המצב כמו הגזים האידיאליים. בלחץ גבוה ובטמפרטורה נמוכה, בהכרח יש לראות בגזים אמיתיים, שכן במקרה זה האינטראקציות בין חלקיקיהם גדלות.

ה הבדל מהותי בין הגז האידיאלי לגז האמיתי הוא שלא ניתן לדחוס את האחרון ללא הגבלת זמן אך יכולת הדחיסה שלו יחסית לרמות הלחץ והטמפרטורה.

פותחו משוואות שונות כדי להסביר את התנהגות הגזים האמיתיים. אחד החשובים ביותר הוא זה שסיפק ואן דר וואלס בשנת 1873, אותו יש ליישם בתנאי לחץ גבוה. ה משוואת ואן דר וולס מיוצג כ:

איפה לי בהם קבועים המתייחסים לאופי של כל גז.

הרשימה הבאה מציגה כמה דוגמאות לגזים אמיתיים, אם כי ניתן להוסיף גם כאלה שכבר הוצגו כגזים אידיאליים, אך הפעם בהקשר של לחץ גבוה ו / או נמוך טֶמפֶּרָטוּרָה.

1. אמוניה (NH₃)
2. מתאן (CH₄)
3. אתאן (CH₃CH₃)
4. אתן (CH₂CH₂)
5. פרופאן (CH₃CH₂CH₃)
6. בוטאן (CH₃CH₂CH₂CH₃)

לעקוב עם: