Avogadros lag och den ideala gaslagen
Låt oss gå tillbaka till den kinetiska molekylära teorin för ett ögonblick. Det står att molekylerna i gaser är oändligt små, och att vid varje given temperatur har alla gasmolekyler exakt samma mängd kinetisk energi. Om du kommer ihåg vår diskussion om RMS-hastighet från den kinetiska molekylära teorin om gaser, är det därför tunga gasmolekyler färdas långsammare än lätta vid vilken temperatur som helst.,
volymen av en mol av någon gas vid standardtemperatur och tryck kallas molvolymen.
dessa egenskaper hos en gas leder oss till en intressant slutsats. En mol av någon gas har exakt samma volym under samma temperaturförhållanden som en mol av någon annan gas. Volymen av en mol av en gas kallas dess molära volym.
det kan inte verka omedelbart uppenbart varför alla gaser ska ha samma molära volymer vid samma temperaturer., Tänk på detta: om trycket hos en gas är lika med den kraft som utövas av gaspartiklar som trycker på sidorna av vilken behållare den lagras i, och volymen av en gas beror på dess tryck (Boyles lag), så är de molära volymerna av varje gas densamma. Denna princip förstås först av Amadeo Avogadro, och brukar kallas Avogadros lag.
eftersom alla ideala gaser har samma molära volymer kan en enda ekvation användas för att uttrycka förhållandet mellan antalet mol av en gas närvarande och volymen., Detta förhållande som visas nedan kallas den ideala gaslagen, som visas nedan:
- PV = nRT
Problem 4: om min ugn har en volym på 1.100 L, en temperatur på 250º C och ett tryck på 1.0 atm, hur många mol gas gör det vänta?
p betecknar Tryck (i antingen atm eller kPa), v betecknar volym i liter, n är lika med antalet mol gas, R är den ideala gaskonstanten och T är gasens temperatur i Kelvin. Det finns två möjliga värden för R, 8.,314 l kPa / mol k och 0,08206 l atm / mol K. värdet som används i varje problem beror på den angivna tryckenheten. Till exempel, om trycket ges i atm, kommer r att vara 0,08206 l atm/mol K.
låt oss se ett exempel på hur detta fungerar:
exempel: mitt kylskåp har en volym på 1,100 L. Om temperaturen inuti kylskåpet är 3,0 º C och lufttrycket är 1,0 atm, hur många mol luft är i mitt kylskåp?
den ideala gaslagen förklarar varför varmluftsballonger fungerar., Antalet mol luft inuti ballongen kommer att vara mindre än antalet mol luft utanför ballongen eftersom luften inuti ballongen är varmare än utomhusluften. Eftersom det finns färre mol luft inuti ballongen än utanför, är luftens massa i ballongen också mindre, vilket gör att ballongen ”flyter” över den omgivande kalla luften.
- (1.0 atm)(1.100 l) = n (0.08206 l atm/mol K)(276 k)
- n= 49 mol
utdrag ur komplett Idiot Guide till kemi © 2003 av Ian Guch., Alla rättigheter förbehållna inklusive rätten till mångfaldigande helt eller delvis i någon form. Används av arrangemang med Alpha Books, en medlem av Penguin Group (USA) Inc.
för att beställa den här boken direkt från utgivaren, besök Penguin USA: s webbplats eller ring 1-800-253-6476. Du kan också köpa den här boken på Amazon.com och Barnes & Noble.