Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

9.S: Газоподібний стан (резюме)

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    18012

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    • Гази стисливі, оскільки між окремими частинками газу так багато простору. Енергія, що передається від зіткнення частинок газу з їх ємністю, надає тиск газу. У хімії ми зазвичай вимірюємо тиск газу, використовуючи одиниці атмосфери (атм) або в мм рт.ст. (також називають торр). Одна атмосфера тиску дорівнює рівно 760 мм рт.ст.
    • Обсяг газу змінюється обернено від прикладеного тиску; чим більший тиск, тим менший об'єм. Це відносини називають законом Бойлса. Для двостанної системи, де кількість молів газу і температура залишаються постійними, Закон Бойля можна виразити як\[P_{1}V_{1}=P_{2}V_{2} \nonumber \]
    • Обсяг газу змінюється безпосередньо в залежності від абсолютної температури; чим вище температура, тим більший об'єм. Це відносини називають законом Чарльза. Для двостанної системи, де кількість молів газу і тиск залишаються постійними, Закон Карла може бути виражений у вигляді:\[\frac{V_{1}}{T_{1}}=\frac{V_{2}}{T_{2}} \nonumber \]
    • У цьому рівнянні повинна використовуватися абсолютна температура в Кельвіні (К). Кельвін визначається як (градуси Цельсія + 273,15). Нуль градусів Кельвіна називають «абсолютним нулем», і це температура, при якій (теоретично) припиниться всі молекулярні рухи.
    • Обсяг газу змінюється безпосередньо залежно від кількості присутніх молів газу; чим більша кількість родимок, тим більший обсяг. Це відносини називають законом Авогадро. Для двостанної системи, де температура і тиск газу залишаються постійними, Закон Авогадро може бути виражений у вигляді:\[\frac{V_{1}}{n_{1}}=\frac{V_{2}}{n_{2}} \nonumber \]
    • Оскільки обсяг газу змінюється безпосередньо в залежності від кількості присутніх молів газу і з абсолютною температурою (в Кельвіні), і навпаки з тиском, газові закони можуть бути об'єднані в єдину пропорційність;\[V\propto \left ( \frac{nT}{P} \right ) \nonumber \]
    • Цю пропорційність можна перетворити в рівність, вставивши константу пропорційності R (універсальна газова константа), де R = 0,082057 L атм моль -1 K -1, і може бути перезаписана як:\[V=R\left ( \frac{nT}{P} \right )\; \; or\; \; PV=nRT \nonumber \]
    • Це називається законом про ідеальний газ і діє для більшості газів при низьких концентраціях. Для дводержавної системи, де ідентичність газу не змінюється, Закон про ідеальний газ може бути виражений у вигляді:\[\frac{P_{1}V_{1}}{n_{1}T_{1}}=\frac{P_{2}V_{2}}{n_{2}T_{2}} \nonumber \]
    • Газова константа R, розраховується на підставі експериментального спостереження, що рівно один моль будь-якого газу при рівно 1 атм і при 0 ˚C (273 К) має обсяг 22,414 л. Умови, 1 атм і 0 ˚C, називаються стандартними температурою і тиском, або STP.
    • Ідеальні газові закони дозволяють кількісно проаналізувати весь спектр хімічних реакцій за участю газів. Коли ви наближаєтеся до цих проблем, не забудьте спочатку визначитися з класом проблеми:
      • Якщо мова йде про проблему «єдиного стану» (газ виробляється при єдиному, заданому, наборі умов), то ви хочете використовувати ПВ = nRT.
      • Якщо це проблема «двох станів» (газ змінюється з одного набору умов на інший), яку ви хочете використовувати\[\frac{P_{1}V_{1}}{n_{1}T_{1}}=\frac{P_{2}V_{2}}{n_{2}T_{2}} \nonumber \]
      • Якщо обсяг газу вказаний на СТП, ви можете швидко перетворити цей обсяг в молі з, розділивши на 22,414 л моль -1.