Legge di Boyle (legge isoterma)
“A temperatura costante, il volume di una data massa di gas è inversamente proporzionale alla sua pressione.”
P1V1 = P2V2 = k
P = pressione
V = volume
Legge di Volta/Charles/Gay-Lussac (legge isobara e legge isocora)
“A pressione costante, il volume di una data massa di gas è direttamente proporzionale alla sua temperatura.”
“A volume costante, la pressione di una data massa di gas è direttamente proporzionale alla sua temperatura.”
V1/T1 = V2/T2 = k
P1/T1 = P2/T2 = k
P = pressione
T = temperatura
Equazione di stato dei gas ideali
PV = nRT
PM = gRT/V
n = numero di moli
g = quantità del gas in grammi
PM = peso molecolare del gas
P = pressione
T = temperatura
V = volume
R = costante universale dei gas = 0,082 L atm/(K mol) = 8,31 J/(K mol)
Legge di Avogadro
“Volumi uguali di gas (uguali o diversi), nelle stesse condizioni di temperatura e pressione, contengono lo stesso numero di molecole.”
1 mol di gas, in c.n. (condizioni normali: 273 K e 1 atm), occupa 22,4 litri (volume molare)
Legge di Dalton
“La pressione totale P di un miscuglio gassoso è uguale alla somma delle pressioni parziali p dei diversi gas componenti il miscuglio.”
Ptot = p1 + p2 + ... + pn
P = pressione totale del miscuglio gassoso
p1 = pressione parziale del gas
x1 = frazione molare del gas
ntot = numero di moli del miscuglio gassoso
Peso molecolare medio di un miscuglio gassoso
PMmedio = PM1x1 + PM2x2 + ... + PMnxn
PMmedio = peso molecolare medio del miscuglio gassoso
PM = peso molecolare del gas
x1 = frazione molare del gas
Densità assoluta di un gas
d = g/V = PMP/RT
d = densità assoluta di un gas
g = quantità del gas in grammi
PM = peso molecolare del gas
T = temperatura
V = volume
P = pressione
R = costante universale dei gas = 0,082 L atm/(K mol) = 8,31 J/(K mol)
Equazione di stato di Van der Waals
(P + a(n/V)2)(V - nb) = nRT
a, b = valori caratteristici per ogni specie gassosa (guardare sulle tabelle)
n = numero di moli
P = pressione
T = temperatura
V = volume
R = costante universale dei gas = 0,082 L atm/(K mol) = 8,31 J/(K mol)
Equazione cinetica
αA + βB → cAB
v = k[A]α[B]β
k = costante di velocità o velocità specifica (variabile da reazione a reazione)
α, β = esponenti dell’equazione cinetica, la cui sommatoria dà l’ordine di reazione
A, B = reagenti della reazione
AB = prodotto della reazione
Equazione di Arrhenius
k = A e-Ea/RT
k = costante di velocità o velocità specifica (dipende solo dalla temperatura)
A = fattore di frequenza o preesponenziale
Ea = energia di attivazione
T = temperatura
R = costante universale dei gas = 0,082 L atm/(K mol) = 8,31 J/(K mol)
Legge dell’azione di massa
“All’equilibrio, e a temperatura costante, è costante il rapporto tra il prodotto delle concentrazioni molari dei prodotti di reazione e quello delle concentrazioni molari dei reagenti, elevate a un esponente uguale al corrispettivo coefficiente di reazione.”
Kc = [C]c[D]d / [A]a[B]b
Kp = (PC)c(PD)d / (PA)a(PB)b
Kc = costante di equilibrio in funzione delle concentrazioni molari
Kp = costante di equilibrio in funzione delle pressioni parziali
a, b, c, d = coefficienti stechiometrici della reazione
[A], [B] = concentrazioni molari dei reagenti