Stato gassoso

Fondamenti di chimica

Lo stato gassoso

La materia allo stato gassoso tende a occupare tutto il volume che ha a disposizione e a espandersi nel contenitore in cui è posto. In condizioni normali, le particelle di un gas sono distanti tra loro e possiedono un’energia cinetica maggiore a quella di attrazione, occupando tutto lo spazio a disposizione → volume gas = volume contenitore →

Proprietà

• Facile compressione
• Mancanza di forma e volume propri
• Due gas formano sempre e facilmente miscele omogenee
• Hanno bassa densità
• Esercitano una pressione sul recipiente

Proprietà intensive

(pressione e temperatura) dipendono dalla natura delle sostanze ma non dalla loro quantità.

Proprietà estensive

(volume, numero di moli) dipendono dalla quantità di sostanza.

Pressione

La pressione di un gas deriva dagli urti del gas stesso con le pareti del recipiente in cui si trovano.

• P_tot = F_tot / Area_tot
• 1 Pa = 1 N/m²
• 1 atm = 760 mm Hg = 760 torr = 1,01325 × 10⁵ Pa = 1 bar

Temperatura

T(°F) = 1,8 × T(°C) + 32 Fahrenheit → T(K) = T(°C) + 273,15 Kelvin →

Gas ideali

Legge di Boyle / Legge isoterma

Per una data quantità di gas a temperatura costante, pressione e volume sono inversamente proporzionali (indipendentemente dalla natura chimica del gas) trasformazione isoterma → P₁ × V₁ = P₂ × V₂ per n e T costanti

Legge di Charles / Legge isobara

Il volume di una certa quantità di gas mantenuta a pressione costante è direttamente proporzionale alla temperatura assoluta (in °K) trasformazione isobara → V₁ / T₁ = V₂ / T₂ per n e P costanti. Alla temperatura di 0°K il volume è nullo.

Legge di Gay-Lussac / Legge isocora

Per una data quantità di gas mantenuta a volume costante, la pressione è direttamente proporzionale alla temperatura assoluta (in °K) trasformazione isocora → P₁ / T₁ = P₂ / T₂ per n e V costanti

Legge di Avogadro

Il volume di un gas, mantenuto a temperatura e pressione costante, è direttamente proporzionale al numero di moli del gas. 1 mol = 6,022 × 10²³ molecole. A P = 1 atm e t = 0°C, 1 mol a volume V = 22,4 l → 0°C e 1 atm condizioni normali → 25°C e 1 atm condizioni standard

Legge dei volumi reagenti di Gay-Lussac

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