Ahmetov m, note de curs în chimie generală, „chimie“ Jurnalul № 12

Gaza. Caracteristica cea mai caracteristică este compresibilitatea și capacitatea de a extinde. Gaza nu au propria forma lor, se extind până la până umple uniform întreaga navă, în cazul în care acestea au fost plasate. Acest lucru înseamnă că gazele nu au propriul volum, adică, volumul determinat de volumul de gaz al vasului în care se află. Gazul exercită o presiune pe peretele vasului, aceeași în toate direcțiile. O altă proprietate a gazelor este capacitatea lor de a fi amestecate unele cu altele în orice raport.

Lichid. La fel ca gazele, lichidele nu au o formă definită. Lichidul ia forma vasului în care se află în timpul constant sub influența gravitației ea un anumit nivel. Cu toate acestea, spre deosebire de lichidul are volumul adecvat de gaz. Compresibilitatea lichidelor este foarte mică. Pentru a comprima în mod semnificativ fluidul, este necesară o presiune foarte mare.

Solidele. Solidele variază de la lichide și gaze prin prezența lor proprii forma și volumul specific. Compresibilitatea solidelor este extrem de scăzută, chiar și la presiuni foarte mari.

stare gazoasa caracterizate prin două caracteristici:

1) distanța dintre molecule este în mod tipic de mai multe ori mai mare decât dimensiunea lor;

2) gazele pot ocupa întregul volum al spațiului le-a furnizat.

Gaze, spre deosebire de lichide și solide sunt relativ ușor comprimat. Pentru a înțelege mai bine caracteristicile structurale ale substanțelor gazoase, este necesar să se știe ce este volumul molar de gaz, ceea ce este relația dintre volumul de gaz ocupat și cantitatea de material, temperatură și presiune pentru a determina distanța medie dintre moleculele de gaz și modul în care aceasta depinde de presiunea cu care deplasarea vitezei substanței gazoase și a moleculei de care depinde această rată.

Volumul molar de gaz - constanta deoarece depinde putin de natura substanței. Volumul Molar la o presiune de 1 atm (101,3 kPa) și o temperatură de 0 ° C (273 K) prin legea lui Avogadro este de 22,4 litri. Gaz, strict respectarea legii lui Avogadro, numită ideală.

Condițiile selectate (1 atm, 0 ° C) numit normal (STP). În cadrul cursurilor școlare de Chimie și Fizică, abateri minore de la proprietățile reale ale gazelor rezultate din legea lui Avogadro pentru un gaz ideal este neglijată. Firește, volumul molar al gazului depinde de temperatura și presiunea. La 25 ° C și 1 atm (aceste condiții sunt denumite standard) volumul molar al unui gaz ideal este deja 24,4 litri.

cantități molare de gaze reale, în aceleași condiții ușor diferite de volumul molar al unui gaz ideal (tab. 8.2).

Volumul molar al unor gaze la 0 ° C și 1 atm

Clarificarea conceptului de volumul molar al exemplului de următorul experiment de gândire. Vasul cilindric este împărțit în două părți egale, cu o membrană de cauciuc, plasat cantități egale de substanțe clor și hidrogen (Fig. 8.1) (presupusă a fi gaze ideale). Nu stoarcerea membrana de cauciuc se întâmplă vas de separare în direcția de una a gazului?

Fig. 8.1.
Presiunile generate de comparare
cantități egale de substanțe
clor și hidrogen

Atunci când răspunde la această întrebare, este necesar să se aibă în vedere faptul că presiunea gazului este generat de coliziuni ale moleculelor sale pe peretele vasului. Deoarece numărul moleculelor pe ambele părți ale membranei sunt egale, iar greutatea de molecule de clor de aproape 35,5 ori masa moleculei de hidrogen, se poate presupune că moleculele de clor creează o presiune mai mare și presat pe partiția laterală a hidrogenului.

Cu toate acestea, acest răspuns este incorect, deoarece acestea nu iau în considerare diferența în vitezele moleculelor de hidrogen și clor. Moleculele de hidrogen se misca mai repede. Creșterea masei de molecule de gaz este compensată prin scăderea vitezei mișcării sale. Prin urmare, presiunea cauzată de diferite gaze, ca urmare sunt egale. Formularea legii lui Avogadro în legătură cu cele de mai sus, puteți schimba: gaze în aceleași condiții dețin volume egale, și, astfel, a crea o presiune egală.

Viteza moleculelor de gaz. Evident, moleculele de gaz, în același timp, a muta cu viteze diferite. Vitezele moleculele de aer calcule la 20 ° C au fost obținute prin datele prezentate în tabelul. 8.3.

aer molecule viteza la 20 ° C

Gama de viteze în m / s

Temperatura de comunicare, presiunea, volumul și cantitatea de substanță gazoasă. Toți parametrii care descriu starea gazului (cantitatea de substanță, temperatură, presiune) sunt incluse într-o singură ecuație:

unde p - presiunea, V - volumul - cantitatea de substanță, R - constanta universală a gazelor,
T - temperatura absolută. Această așa-numita ecuație Klapeyrona-Mendeleev. De asemenea, cunoscut sub numele de ecuația de stare a gazului ideal. Când se folosește această ecuație este necesară pentru a expune toate opțiunile într-un singur sistem de unități.

Recomandat este în prezent unitățile SI, în care presiunea este măsurată în pascali (Pa, 1 atm = 101,3 kPa), volumul - în metri cubi (m 3 până la 1 m 3 = 1000 l), cantitatea de substanță - în moli, Temperatura în grade Kelvin (K, 1K = 273 ° C), iar gazul universal constant egal cu 8,31 J • K -1 • mol -1. De gazului ideal implică faptul că o creștere a presiunii de două ori la o temperatură constantă ar reduce volumul de gaze în dublat (Fig. 8.2).

Fig. 8.2.
Dependența volumului de gaz
de presiune la o temperatură constantă

Distanța medie între gazele de particule. Definim ca exemplu distanța medie dintre atomii de heliu, la o temperatură de 0 ° C și presiunea atmosferică. Un mol de atomi de heliu în aceste condiții ia volumul de 22,4 litri. Găsim volumul pe un atom de heliu. În acest scop, volumul de 22,4 litri împărțit la numărul de atomi sunt în acesta (6,02 • de 23 octombrie). Într-un atom necesar pentru volum 3,72 • 10 -23 l.

Dacă presupunem că fiecare atom de heliu situat în centrul volumului cub (. Figura 8.3), distanța cea mai apropiată dintre atomii este aproximativ egală cu rădăcina cub a acestui volum: