Az kémia A tudomány tanulmányozza az összetételt és az átalakulásokat, amelyek bármilyen formában számítanak. A kémia egyik legfontosabb vizsgálati területe a gázok, mivel elemezni kell a Földön való viselkedésüket.
A gázokat, ahogyan az egész tudományterületen szánták, egyenletekkel és más matematikai és statisztikai elemekkel kell magyarázni, amelyek a gáz típusától és a körülötte levő körülményektől függően mindenképpen eltérőek. Ezen számítások összetettsége miatt Jan van Helmont kémikus (ugyanaz, aki kitalálta a gáz fogalmát) egy híres törvényt készített, amely általános hajlam a gáz viselkedésére, a kinetikus energia és a hőmérséklet viszonyában.
Az Van Helmont törvényeA legegyszerűbb változatában azt jelzi, hogy állandó hőmérsékleten a rögzített gáz tömegének fordítottan arányos az általa kifejtett nyomás: P * V = k konstans. Ugyanakkor, mint bármely tudományos hozzájárulást, képesnek kell lennie az összesítésre és a megbízhatóság garantálására, amelyről kiderült, hogy nem minden esetben fordul elő.
A következtetés az, hogy nem a Törvény tévedett, hanem az csak elméleti gáznál működött, egy olyan gázfeltevés, amelyben a molekulák nem omlanak össze közöttük, mindig ugyanannyi molekula foglalja el ugyanazt a térfogatot ugyanazon nyomás- és hőmérsékletfeltételek mellett, és nincsenek vonzóereje vagy taszítóereje.
Az ideális gázannak ellenére, hogy nem egy valóban létező gázt képvisel, mégis a eszköz számos matematikai számítás megkönnyítésére.
Az ideális gázok általános egyenleteEzenkívül a kémia két másik alapvető törvényének kombinációjából adódik, amely azt is feltételezi, hogy a gázok megfelelnek az ideális gázok jellemzőinek. Boyle-Mariotte törvénye összefüggésbe hozza egy állandó hőmérsékletű gázmennyiséget és nyomást, látva, hogy ezek fordítottan arányosak. Károly törvénye - Gay Lussac viszonyítja a térfogatot és a hőmérsékletet, látva, hogy azok közvetlenül arányosak az állandó nyomással.
Nem lehet létrehozni a az ideális gázok konkrét felsorolása, mert mint mondták, egyedülálló hipotetikus gáz. Ha felsorolhat egy olyan gázkészletet (beleértve a nemesgázokat is), amelyek kezelése azonos lehet az ideális gázokkal, mivel a jellemzők hasonlóak, amennyiben a nyomás és a hőmérséklet körülményei normálisak.
- Nitrogén
- Oxigén
- Hidrogén
- Szén-dioxid
- Hélium
- Neon
- Argon
- Kripton
- Xenon
- Radon
Az valódi gázok az ideálokkal szemben azok, amelyek termodinamikai viselkedéssel rendelkeznek, és ezért nem követik ugyanazt az állapotegyenletet, mint az ideális gázok. Magas nyomás és alacsony hőmérséklet esetén a gázokat óhatatlanul valósnak kell tekinteni. Ebben az esetben azt mondják, hogy a gáz nagy sűrűségű.
Az lényeges különbség az ideális gáz és a valós gáz között az, hogy ez utóbbi nem tömöríthető a végtelenségig, de tömörítési képessége a nyomás és a hőmérséklet szintjéhez viszonyul.
Az valódi gázok van egy állapotegyenletük is, amely leírja viselkedésüket, amelyet az nyújt Van der waals Az egyenlet alacsony nyomáson meglehetősen nagy megvalósíthatósággal rendelkezik, és bizonyos mértékben módosítja az ideális gázegyenletet: P * V = n * R * T, ahol n a gáz móljainak száma, és R 'állandónak nevezett konstans.
Azokat a gázokat, amelyek nem az ideális gázokhoz hasonló módon viselkednek, valódi gázoknak nevezzük. Az alábbi lista néhány példát mutat be ezekre a gázokra, bár hozzáadhatók olyanok is, amelyeket már ideális gázként soroltak fel, de ezúttal magas nyomás és / vagy alacsony hőmérséklet mellett.
- Ammónia
- Metán
- Etán
- Etén
- Propán
- Bután
- Pentane
- Benzol
