Concetti Chiave
- La teoria cinetica-molecolare descrive i gas come particelle in movimento rapido e disordinato, con energia cinetica che aumenta con la temperatura.
- I gas sono facilmente comprimibili a causa delle distanze significative tra le particelle e la trascurabile forza attrattiva tra di esse.
- La legge di Boyle stabilisce che a temperatura costante, la pressione di un gas aumenta quando il volume diminuisce, secondo la formula P x V = k.
- La legge di Charles indica che il volume di un gas aumenta in modo direttamente proporzionale alla temperatura, espressa come V = k x T.
- L'equazione del gas ideale combina le leggi di Boyle, Charles e Avogadro: P x V = n x R x T, trascurando il volume delle particelle e le loro interazioni.
La pressione di un gas è il risultato della collisioni esercitate dalla molecole sulle pareti del contenitore e cresce con il numero di molecole del gas perché aumentano le collisioni, per questo viene definita come la forza esercitata su un’unità di superficie.
La pressione viene misurata mediante il barometro di Torricelli o manometri metallici o digitali e l’unità di misura è il pascal o kilopascal, che ha sostituito il millimetro di mercurio e le atmosfere.Boyle nel 1662 studiò la relazione tra la pressione e il volume di un gas. Secondo la legge di Boyle a temperatura costante e per una data quantità di gas la pressione aumenta quando il volume diminuisce secondo la relazione P x V = k. Inoltre conoscendo il prodotto e il volume di un gas in certe condizioni è possibile stabilire la pressione e il volume in condizioni diverse.
Nel 1781 Charles studiò la relazione tra temperatura e il volume di un gas mediante palloni aerostatici. Secondo la sua legge ad un aumento della temperatura corrisponde in modo direttamente proporzionale un aumento del volume del gas, secondo la formula V = k x T, infatti quando un gas viene riscaldato le molecole aumentando di energia cinetica esercitano una pressione maggiore.
Per la legge di Avogadro, a temperatura e pressione costante, il volume di un gas è direttamente proporzionale alle moli del gas.
Le tre leggi dei gas permettono di stabilire la legge di un gas ideale rappresentata dall’equazione P x V = n x R x T, dove R ingloba il prodotto delle 3 costanti di proporzionalità. Un gas ideale deve avere molecole che possono essere assimilare a particelle molto piccole, per cui si può trascurare il loro volume rispetto a quello del contenitore e tutte le interazioni tra le molecole possono essere tralasciate.
La legge di Gay- Lussac afferma che in condizioni di volume costante la pressione di un gas aumenta con il crescere della sua temperatura.
Dalton nel 1807 studiò le pressioni parziali del gas all’interno di una miscela e affermò che la pressione totale di una miscela di gas è la somma delle pressioni parziali dei componenti, ciò presuppone che tra le molecole dei gas non vi siano né attrazioni né repulsioni reciproche.
Graham studiò la velocità con cui si diffondono i gas e notò che la velocità di diffusione di un gas è inversamente proporzionale alla radice quadrata della sua massa molecolare. Per poter spiegare questa teoria bisogna presupporre che i gas ad una determinata temperatura abbiano la stessa energia cinetica.
Domande da interrogazione
- Quali sono le caratteristiche principali dei gas secondo la teoria cinetica-molecolare?
- Come viene definita e misurata la pressione di un gas?
- Cosa afferma la legge di Boyle riguardo alla relazione tra pressione e volume di un gas?
- Qual è la relazione tra temperatura e volume di un gas secondo la legge di Charles?
- Cosa stabilisce la legge di Dalton sulle pressioni parziali in una miscela di gas?
I gas sono composti da particelle in costante, rapido e disordinato movimento, possiedono energia cinetica che aumenta con la temperatura, sono facilmente comprimibili e le loro forze attrattive sono trascurabili.
La pressione di un gas è definita come la forza esercitata su un’unità di superficie, risultante dalle collisioni delle molecole sulle pareti del contenitore, e viene misurata con barometri o manometri in pascal o kilopascal.
La legge di Boyle afferma che, a temperatura costante, la pressione di un gas aumenta quando il volume diminuisce, secondo la relazione P x V = k.
Secondo la legge di Charles, ad un aumento della temperatura corrisponde un aumento direttamente proporzionale del volume del gas, espresso dalla formula V = k x T.
La legge di Dalton stabilisce che la pressione totale di una miscela di gas è la somma delle pressioni parziali dei componenti, presupponendo l'assenza di attrazioni o repulsioni tra le molecole dei gas.
Accedi a tutti gli appunti
Tutor AI: studia meglio e in meno tempo
