Legge di Avogadro e la Legge del gas ideale
Torniamo un attimo alla Teoria cinetica molecolare. Afferma che le molecole nei gas sono infinitamente piccole e che a qualsiasi temperatura, tutte le molecole di gas hanno esattamente la stessa quantità di energia cinetica. Se ricorderete la nostra discussione sulla velocità rms dalla Teoria cinetica molecolare dei gas, ecco perché le molecole di gas pesanti viaggiano più lentamente di quelle leggere a qualsiasi temperatura.,
Il volume di una mole di qualsiasi gas a temperatura e pressione standard è chiamato volume molare.
Queste proprietà di un gas ci portano a una conclusione interessante. Una mole di qualsiasi gas ha esattamente lo stesso volume nelle stesse condizioni di temperatura di una mole di qualsiasi altro gas. Il volume di una mole di un gas è chiamato il suo volume molare.
Potrebbe non sembrare immediatamente ovvio perché tutti i gas dovrebbero avere gli stessi volumi molari alle stesse temperature., Considera questo: se la pressione di un gas è uguale alla forza esercitata dalle particelle di gas che spingono sui lati di qualsiasi contenitore in cui è immagazzinato, e il volume di un gas dipende dalla sua pressione (Legge di Boyle), allora i volumi molari di ogni gas sono gli stessi. Questo principio è stato compreso per la prima volta da Amadeo Avogadro, ed è di solito indicato come Legge di Avogadro.
Poiché tutti i gas ideali hanno gli stessi volumi molari, una singola equazione può essere utilizzata per esprimere la relazione tra il numero di moli di un gas presente e il volume., Questa relazione mostrata di seguito è chiamata la legge del gas ideale, mostrata di seguito:
- PV = nRT
Problema 4: Se il mio forno ha un volume di 1.100 L, una temperatura di 250º C e una pressione di 1,0 atm, quante talpe di gas contiene?
P indica la pressione (in atm o kPa), V indica il volume in litri, n è uguale al numero di moli di gas, R è la costante del gas ideale e T è la temperatura del gas in Kelvin. Ci sono due valori possibili per R, 8.,314 L kPa/mol K e 0,08206 L atm / mol K. Il valore utilizzato in ogni problema dipenderà dall’unità di pressione data. Per esempio, se la pressione è data in atm, R sarà 0.08206 L atm/mol K.
vediamo un esempio di come funziona:
Esempio: il Mio frigorifero ha un volume di 1.100 L. Se la temperatura all’interno del frigorifero è di 3.0 ° C e la pressione dell’aria è di 1,0 atm, quante moli di aria sono nel mio frigorifero?
La legge del gas ideale spiega perché le mongolfiere funzionano., Il numero di moli d’aria all’interno del pallone sarà inferiore al numero di moli d’aria all’esterno del pallone perché l’aria all’interno del pallone è più calda dell’aria esterna. Poiché ci sono meno moli d’aria all’interno del pallone che all’esterno, anche la massa d’aria nel pallone è inferiore, causando il palloncino a “galleggiare” sopra l’aria fredda circostante.
- (1.0 atm)(1.100 L) = n (0.08206 L atm/mol K)(276 K)
- n= 49 mol
Tratto da The Complete Idiot’s Guide to Chemistry © 2003 di Ian Guch., Tutti i diritti riservati compreso il diritto di riproduzione in tutto o in parte in qualsiasi forma. Utilizzato in accordo con Alpha Books, membro di Penguin Group (USA) Inc.
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