Gassen - Algemene eigenschappen van gassen

U kunt veel berekeningen voor echte gassen uitvoeren met behulp van ideale gaswetten. Typisch gedragen echte gassen zich als ideale gassen bij lage drukken en normale temperaturen. Ed Lallo, Getty Images

Een gas is een vorm van materie die een gedefinieerde vorm of volume mist. Gassen delen belangrijke eigenschappen, en er zijn vergelijkingen die u kunt gebruiken om te berekenen wat er met de druk, temperatuur of het volume van een gas zal gebeuren als de omstandigheden veranderen.

Gaseigenschappen

Er zijn drie gaseigenschappen die deze toestand van materie karakteriseren:

1. Samendrukbaarheid - Gassen zijn gemakkelijk te comprimeren.
2. Uitbreidbaarheid - Gassen zetten uit om hun containers volledig te vullen.
3. Omdat deeltjes minder geordend zijn dan in vloeistoffen of vaste stoffen, neemt de gasvorm van dezelfde stof veel meer ruimte in beslag.

Alle zuivere stoffen vertonen vergelijkbaar gedrag in de gasfase. Bij 0°C en 1 atmosfeer druk neemt één mol van elk gas ongeveer 22,4 liter volume in beslag. Molaire volumes van vaste stoffen en vloeistoffen, aan de andere kant, variëren sterk van de ene stof tot de andere. In een gas bij 1 atmosfeer, de moleculen zijn ongeveer 10 diameters van elkaar. In tegenstelling tot vloeistoffen of vaste stoffen, bezetten gassen hun containers uniform en volledig. Omdat moleculen in een gas ver uit elkaar liggen, is het gemakkelijker om een ​​gas samen te persen dan om een ​​vloeistof samen te drukken. In het algemeen vermindert een verdubbeling van de druk van een gas het volume tot ongeveer de helft van de vorige waarde. Verdubbeling van de gasmassa in een gesloten container verdubbelt de druk. Het verhogen van de temperatuur van een gas ingesloten in een container verhoogt de druk.

Belangrijke gaswetten

Omdat verschillende gassen op dezelfde manier werken, is het mogelijk om één enkele vergelijking te schrijven die betrekking heeft op volume, druk, temperatuur en hoeveelheid gas . Deze ideale gaswet en de verwante wet van Boyle , de wet van Charles en Gay-Lussac en de wet van Dalton staan ​​centraal bij het begrijpen van het meer complexe gedrag van echte gassen.

Ideale gaswet :De ideale gaswet betreft de druk, het volume, de hoeveelheid en de temperatuur van een ideaal gas. De wet is van toepassing op echte gassen bij normale temperatuur en lage druk. PV = nRT De wet van Boyle :Bij constante temperatuur is het volume van een gas omgekeerd evenredig met de druk. PV = k₁ Wet van Charles en Gay Lussac :Deze twee ideale gaswetten zijn gerelateerd. De wet van Charles stelt dat bij constante druk het volume van een ideaal gas recht evenredig is met de temperatuur. De wet van Gay-Lussac zegt dat bij constant volume de druk van een gas recht evenredig is met de temperatuur. V = k_tweeT (wet van Charles), Pi/Ti = Pf/Tf (wet van Gay-Lussac) Wet van Dalton :De wet van Dalton wordt gebruikt om de druk van afzonderlijke gassen in een gasvormig mengsel te vinden. P_tot= P_a+ P_b
• waar:
• P is druk, P_totis totale druk, P_aen P_bzijn componentdrukken
• V is volume
• n is een aantal mol
• T is temperatuur
• k₁en k_tweezijn constanten