Stato gassoso
Le proprietà dei gas
Per descrivere lo stato gassoso sono necessarie quattro grandezze:
- Pressione
- Volume
- Temperatura (K)
- Quantità (moli, n)
Pressione = forza per unità di superficie
1 atmosfera (atm) = 760 mmHg = 760 torr
1 atm = 1.013 bar
1 atm = 101,325 kPa
Pa nel sistema internazionale 1 Pa = 1 kg/m·s2
1 Pa = 1 N/m2
Leggi sperimentali dei gas
Legge di Boyle (comprimibilità dei gas)
Legge di Charles (effetto della temperatura sul volume dei gas)
PV = cost.
Legge di Boyle ∝ P V
Legge di Charles ∝ T
n e P costanti
V = bT
Legge combinata dei gas o legge generale dei gas
Si applica nel caso in cui la quantità di gas non varia
P1V1/T1 = P2V2/T2
Legge di Avogadro
Alla stessa temperatura e pressione, volumi uguali di gas diversi contengono lo stesso numero di particelle.
∝ n
V per T e P costanti
A temperatura e pressioni costanti, il volume di un gas è direttamente proporzionale alle moli del gas.
1 mole di gas a temperatura e pressione standard (0 °C, 1 atm) occupa 22,414 L (volume molare standard)
Legge dei gas ideali
Legge di Boyle, Legge di Charles, Legge di Avogadro
∝ T n V
(1/P)(T, n costanti) (P, n costanti) (T, P costanti)
nT ∝ V P
Legge dei gas ideali:
PV = nRT
R = costante universale dei gas
1 atm x 22,4140 L
PV = nRT = 0,082057 L atm mol-1 K-1
R = 8,3145 J mol-1 K-1
Legge di Dalton delle pressioni parziali
Ptot = PA + PB + PC + ...
Ogni gas si comporta indipendentemente da tutti gli altri gas presenti
PAV = nART
PBV = nBRT
PCV = nCRT
ntot = nA + nB + nC
PtotV = ntotRT
Frazione molare
ΧA = Moli di A / (Moli di A + moli di B + moli di C)
ΧA + ΧB + ΧC + ... = 1
PA = ΧAPtot
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