"Gaz yasası" ifadesinin anlamını aramadan önce gazın ne olduğunu bulmak gerekir. Gazlar, parçacıkları uzayda rastgele hareket eden maddelerdir. Bu maddeler çok zayıf moleküller arası, atomlar arası ve iyonlar arası etkileşimlerle karakterize edilir. Gaz hali, maddenin sıvı, katı ve plazma halindeki toplam hallerine ek olarak dörtten biri olarak da adlandırılır. Gazların kendi yasaları vardır. Gaz yasası nedir?
Tanım
Fiziksel bir bakış açısından, gaz yasaları ideal bir gazda meydana gelen izoprosesleri açıklayan yasalardır. İlginç bir gerçek şu ki, kimyada fizik yasalarıyla rezonansa giren bu tür maddeleri tanımlamak için belirli kalıplar da vardır. Ancak, bu yasalar gerçek gazlar için geçerlidir. Şimdi ideal gazın ve izoprosesin ne olduğunu anlamaya değer. Hadi başlayalım.
İdeal gaz
İdeal gaz, gaz parçacıkları arasında etkileşim olmadığını varsayan gerçek bir gazın matematiksel modelidir. Bu varsayımdantaneciklerin sadece maddenin bulunduğu kap ile temas halinde olduğu ve ayrıca bu maddenin taneciklerinin kütlesinin o kadar küçük olduğu ve tamamen değerlendirme dışı bırakılabileceği sonucu çıkar.
İzoişlemler
İzoproses nedir sorusuna cevap vermek için termodinamiğe (fiziğin dallarından biri) dönmeniz gerekir. Bir gazın durumunu (ideal gaz) tanımlamak için ana parametreler basınç, sıcaklık ve hacimdir.
Yani, izoprosesler, bu üç parametreden birinin zaman içinde değişmeden kalması şartıyla gazlarda meydana gelen süreçlerdir. İzotermal işlemlerde sıcaklık değişmez, izobarik işlemlerde basınç değişmez ve izokorik işlemlerde hacim değişmez.
Mendeleev-Clapeyron denklemi
Gaz yasalarını tartışmadan önce, Mendeleev-Clapeyron denkleminin ne olduğunu ve bu denklemin gazlar ve yasalarıyla nasıl ilişkili olduğunu bilmek gerekir. Aynı göstergelerin birbirine bağımlılığını tanımlamak için - basınç, hacim, sıcaklık, evrensel gaz sabiti ve hacim (molar) da eklenir.
Denklem şu şekildedir: pV=RT.
R - evrensel gaz sabiti, kendiniz hesaplayabilirsiniz veya zaten bilinen değeri kullanabilirsiniz - 8, 3144598(48)J⁄(mol ∙K).
Böylece molar hacim, hacmin madde miktarına (mol olarak) oranıdır ve madde miktarı da kütlenin molar kütleye oranıdır.
Denklem aşağıdaki gibi yazılabiliryol: pV=(m / M)RT.
Fizikte hangi gaz yasaları vardır
Daha önce bahsedildiği gibi, izoprosesler fizikte ele alınır. Üç temel niceliğin (hacim, basınç, sıcaklık) birbirine bağımlılığı için formüller vardır. Fizikte gaz yasaları:
- Boyle-Mariotte yasası, izotermal bir işlem durumunda uygulanır: gazın basınç ve hacminin çarpımı zamanla değişmeden kalır. Mendeleev-Clapeyron denklemine dayanarak - pV=(m / M)RT=const, bu yasa, gazın sıcaklığının ve kütlesinin değişmemesi koşuluyla basınç ve hacim çarpma sonucunun sabit olacağını belirtir.
- Gay-Lussac yasası, izobarik süreçler için geçerlidir. Bu durumda, hacim ve sıcaklık oranı değişmeden kalır: V / T=sabit. Gay-Lussac yasası şu şekilde formüle edilebilir: Bir gazın basıncı ve kütlesi zamanla değişmeden kalırsa, hacmin sıcaklığa bölümü sabit bir değerdir.
- Charles' yasası - izokorik süreçler için. Basınç ve sıcaklık oranı değişmez: p / T=sabit. Bu durumda, basınç ve kütle değişmeden kalırken gaz basıncı ve sıcaklık oranı sabittir.
Gaz Yasaları: Kimya
Bu yasalar arasında:
- Avogadro yasası. Aşağıdaki gibi formüle edilmiştir: eşit hacimde farklı gazlar aynı sayıda molekül içerir, diğer şeyler eşittir (basınç ve sıcaklık). Bu yasadan izler -normal koşullar altında (normal koşullar 101.235 kPa basınç ve 273 K sıcaklıktır), 1 molün kapladığı herhangi bir gazın hacmi 22.4 litredir.
- D alton Yasası: Birbiriyle reaksiyona giren gazların kapladığı hacimler ve reaksiyon sırasında elde edilen ürünler, birinciyi ikinciye bölerken, katsayı adı verilen küçük ama tamsayı sayılarla sonuçlanır.
- Kısmi basınçlar kanunu: Bir gaz karışımının basıncını belirlemek için, karışımın gazlarının oluşturduğu basınçları eklemek gerekir.
Gazlar için geçerli olan çeşitli yasalar
Belki de birçok insan gazların kümelenme hallerinin en basiti olduğunu düşünür: Her iki parçacık da rastgele hareket eder ve aralarındaki mesafe maksimumdur (özellikle katılarla karşılaştırıldığında) ve bu aynı parçacıkların kütlesi küçüktür. Ancak, bu tür maddelerin hallerini tanımlamak için uygulanan yasalar çok çeşitlidir. Yukarıda söylenenlerden, gaz yasaları sorununun incelenmesiyle yalnızca fiziğin ilgilenmediği sonucu çıkar. Üstelik hem fizikte hem de kimyada bunlardan bir veya iki tane yoktur. Bundan, basit görünen şeyin gerçekte her zaman böyle olmadığı sonucuna varılabilir.
