Concetti Chiave
- I gas sono descritti da quattro parametri fondamentali: pressione (P), temperatura (T), volume (V) e numero di moli (n).
- La legge di Boyle stabilisce che pressione e volume sono inversamente proporzionali, con variazioni che influenzano la concentrazione e gli urti tra molecole.
- La legge di Avogadro afferma che a condizioni standard (STP), 22.414 dm³ di gas contengono un numero di Avogadro di molecole, corrispondente a 1 mole.
- L'equazione dei gas reali di van der Waals include due fattori correttivi per la pressione e il volume, per affrontare le deviazioni dall'idealità dei gas.
- Aumentando la temperatura, si incrementa l'energia cinetica delle molecole, avvicinando il comportamento dei gas a quello ideale, mentre l'aumento della pressione accentua le interazioni tra molecole.
Parametri dei gas
-Stato dei gas definito attraverso quattro parametri: P, T, V e n
-La legge dei gas ideali vale se le condizioni sono molto vicine a quelle esposte dal modello cinetico
-La legge dei gas ideali funziona bene a V elevati e T non troppo basse o con P basse (gas rarefatti)
1) Legge di Boyle--> PV=K
P e V inversamente proporzionali
Diminuendo il V-->aumenta la concentrazione→aumentano gli urti--> aumenta P
2)Legge di Charles
V=KT
(P costante )
-Arrivo ad un limite minimo di T (non posso diminuire il volume all’infinito)
-L’intercetta con l’asse T è -273°C--> non si può andare al di sotto di questa temperatura--> lo zero assoluto della scala Kelvin
Qual è la Legge di Avogadro?
3) Legge di Avogadro
V=Kn
(P e T costanti)
n= numero di moli
22.414 dm3 di qualsiasi gas contengono un numero di Avogadro di molecole di gas--> 22.414 dm3 = 1 mol (in condizioni STP)
STP (standard T e P)= 0°C (273.15 K), 1 atm
combinazione delle 3 leggi--> PV=nrT
dove R= costante dei gas= 0.08206 (dm3 x atm)/(mol K)
Ci possono essere delle deviazioni dall’idealità. A cosa sono dovute?
-Molecole non puntiformi (hanno un volume non trascurabile detto covolume)
-Attrazioni di VdW tra molecole-->diminuisce la forza con cui urtano le pareti-->diminuisce P
Equazione dei gas reali
L’ equazione dei gas reali (di van der Waals) ha due fattori correttivi per far funzionare la legge dei gas ideali, uno per la pressione e uno per il volume.
a=parametro che tiene conto delle VdW facendo aumentare P-->a aumenta con la polarità
b= covolume--> proporzionale alla dimensione degli atomi della molecola
Se aumento P (diminuendo V)--> interazioni di VdW e covolume si fanno sentire di più--> usciamo dall’idealità
Se aumento T--> aumenta velocità delle molecole-->aumenta l’energia cinetica che si fa sentire di più rispetto alle interazioni di vdW-->mi avvicino all’idealità
Domande da interrogazione
- Quali sono i quattro parametri fondamentali che definiscono lo stato di un gas?
- Qual è la relazione tra volume e temperatura secondo la legge di Charles?
- Cosa sono le deviazioni dall'idealità nei gas e quali fattori le influenzano?
Lo stato dei gas è definito attraverso quattro parametri: pressione (P), temperatura (T), volume (V) e numero di moli (n).
Secondo la legge di Charles, a pressione costante, il volume (V) è direttamente proporzionale alla temperatura (T), fino a un limite minimo di temperatura di -273°C, noto come zero assoluto.
Le deviazioni dall'idealità nei gas sono dovute a molecole non puntiformi e alle attrazioni di Van der Waals (VdW) tra le molecole, che influenzano la pressione e il volume, rendendo necessaria l'uso dell'equazione dei gas reali di van der Waals.
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