The химия Това е науката, която изучава състава и трансформациите, които могат да се случат на материята, под всякаква форма. Една от най-важните области на изучаване на химията е тази на газове, тъй като е необходимо да се извърши анализ на тяхното поведение на Земята.
Газовете, както е предвидено в цялата дисциплина, трябва да се обясняват с помощта на уравнения и други математически и статистически елементи, които във всеки случай са различни в зависимост от вида на газа и условията около него. Поради сложността на тези изчисления, химикът Ян ван Хелмонт (същият, който е измислил концепцията за газ) изготвя известен закон, който обобщава тенденция към газово поведение, в неговата връзка между кинетичната енергия и температурата.
The Законът на Ван Хелмонт, в най-простата си версия, показва, че при постоянна температура обемът на фиксирана маса газ е обратно пропорционален на налягането, което той оказва: P * V = k константа. Въпреки това, както всеки научен принос, той трябва да може да бъде съпоставен и да се гарантира неговата надеждност, което се установи, че не се среща във всички случаи.
Стигна се до заключението, че не че законът е сгрешил, а това работи само за теоретичен газ, предположение за газ, при който молекулите не се срутват помежду си, винаги има еднакъв брой молекули, които заемат един и същ обем при еднакви условия на налягане и температура, и няма привлекателни или отблъскващи сили.
The идеален газ, въпреки че не представлява газ, който наистина съществува, той е a инструмент за улесняване на голям брой математически изчисления.
The общо уравнение на идеалните газовеОсвен това, това е резултат от комбинацията от други два основни химични закона, които също предполагат, че газовете отговарят на характеристиките на идеалните газове. Законът на Boyle-Mariotte свързва обема и налягането на дадено количество газ при постоянна температура, виждайки, че те са обратно пропорционални. Законът на Чарлз - Гей Лусак свързва обема и температурата, виждайки, че те са право пропорционални на постоянното налягане.
Не е възможно да се създаде конкретен списък с идеални газове, защото както беше казано, той е уникален хипотетичен газ. Ако можете да изброите набор от газове (включително благородни газове), чието третиране може да бъде идентично с това на идеалните газове, тъй като характеристиките са сходни, стига условията на налягане и температура да са нормални.
- Азот
- Кислород
- Водород
- Въглероден двуокис
- Хелий
- Неон
- Аргон
- Криптон
- Ксенон
- Радон
The реални газове те са в противовес на идеалите тези, които имат термодинамично поведение и следователно не следват същото уравнение на състоянието като идеалните газове. При високо налягане и ниска температура газовете неизбежно трябва да се считат за реални. В този случай се казва, че газът е в състояние с висока плътност.
The съществена разлика между идеалния газ и реалния газ е, че последният не може да се компресира безкрайно, но способността му за компресия е спрямо нивата на налягане и температура.
The реални газове те също имат уравнение на състоянието, което описва тяхното поведение, което е това, предоставено от Ван дер Уолс през 1873. Уравнението има доста висока осъществимост при условия на ниско налягане и до известна степен модифицира уравнението на идеалния газ: P * V = n * R * T, където n е броят на моловете на газа, и R константа, наречена „газова константа“.
Газовете, които не се държат по начин, подобен на идеалните газове, се наричат реални газове. Следващият списък представя някои примери за тези газове, въпреки че могат да се добавят и тези, които вече са изброени като идеални газове, но този път в контекста на високо налягане и / или ниска температура.
- Амоняк
- Метан
- Етан
- Етен
- Пропан
- Бутан
- Пентан
- Бензен
