Propedeutica biochimica - proprietà dei gas

Proprietà dei gas

• I gas possono essere compressi;
• I gas esercitano una pressione su qualsiasi cosa li circondi;
• I gas si espandono occupando qualsiasi volume a loro disposizione;
• I gas diffondono facilmente l'uno nell'altro;
• I gas sono descritti in termini della loro temperatura, della pressione che esercitano, del volume che occupano e della quantità di materia (numero di molecole o moli) presente.

Pressione

Pressione = forza/area

Forza = massa x accelerazione

Newton (N) = 1 kg m/s²

Pascal (Pa) = pressione di 1 N/m²

1 atm = 760 mm Hg = 760 torr = 101,3 kPa = 1,013 bar

Teoria cinetica molecolare

• Un gas è costituito da molecole le cui dimensioni sono di gran lunga inferiori alle distanze intermolecolari; questo permette la compressione e mescolamento;
• Le molecole di un gas si muovono in modo casuale con diverse velocità e in ogni possibile direzione, permettendo il riempimento completo dei contenitori;
• Eccetto durante le collisioni, le forze di attrazione e di repulsione tra le molecole di un gas sono trascurabili; un gas resterà tale malgrado le collisioni;
• Le collisioni sono elastiche e le molecole di gas non si depositeranno sul fondo del contenitore;
• L'energia cinetica media delle molecole di un gas è proporzionale alla temperatura assoluta.

Leggi dei gas

• Legge di Boyle: PV = costante (T e quantità di materia)
• Legge di Charles: V = costante x T (P e quantità di materia)
• Legge di Avogadro: V = costante x n (P e T)
• Legge dei gas ideali: PV = nRT

T = 0°C = 273,15 K

P = 1 atm

n = 1 mol

V = 22,414 L

R = 0,0821 L atm/mol K

Pressioni parziali dei gas

La pressione totale esercitata da una miscela di gas è pari alla somma delle pressioni parziali dei singoli gas della miscela. Questa è conosciuta come la legge di Dalton delle pressioni parziali:

P_tot = P_A + P_B

Frazione molare X_A