Loading...
 
Chemia ogólna
Pod redakcją:Halina Krawiec
Autorzy/Autorki:Zbigniew Szklarz, Alicja Łukaszczyk, Bartosz Grysakowski, Maria Starowicz, Dominika Święch, Halina Krawiec, Edyta Proniewicz
Afiliacja autorów:AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Odlewnictwa
Wydawca:Akademia Górniczo-Hutnicza im. St. Staszica w Krakowie
Data publikacji:2018
Recenzja: dr hab. Grzegorz Sulka, prof. UJ
dr hab. Lidia Adamczyk
ISBN:978-83-952566-4-6

Chemia ogólna
Rozdział 3. Klasyfikacja chemicznych związków nieorganicznych i ich nomenklatura
Dyfuzja gazów

Samorzutne rozprzestrzenianie się cząsteczek wywołane nieustannym ruchem molekularno – kinetycznym nazywamy dyfuzją. Dyfuzję wykazują gazy, ciecze, a nawet ciała stałe. Najszybciej proces dyfuzji przebiega w gazach.
Analogiczne zjawisko polegające na wypływie cząsteczek gazu ze zbiornika przez wąski otwór nazywamy efuzją.
Szybkość dyfuzji, lub efuzji gazów w stałej temperaturze i przy stałej różnicy ciśnień zależy od szybkości ruchu cząsteczek, a więc od gęstości gazów i przebiega według odkrytego przez Grahama prawa dyfuzji.


Szybkość dyfuzji (efuzji) gazów jest odwrotnie proporcjonalna do pierwiastka kwadratowego z ich gęstości:

\( \frac{u_{1}}{u_{2}} = \sqrt \frac{d_{2}}{d_{1}} \)

\( u \) - szybkość dyfuzji,

\( d \) - gęstość gazu.


Gęstość ( \( d \)) jest z kolei proporcjonalna do jego masy molowej ( \( M \)), a czas wypływu ( \( t \)) określonej objętości, jest odwrotnie proporcjonalny do szybkości dyfuzji, stąd:

\( \frac{u_{1}}{u_{2}} =\frac{t_{1}}{t_{2}} = \sqrt \frac{d_{2}}{d_{1}} = \sqrt \frac{M_{2}}{M_{1}} \)

Prawo dyfuzji Grahama zostało praktycznie wykorzystane do rozdzielenia gazów (np. argonu i neonu). Można je wykorzystać do wyznaczania masy molowej gazów.

Treść zadania:
Czas wypływu określonej objętości gazu przez kapilarę wynosi \( 1,44 \ min \), a czas wypływu takiej samej objętości tlenu w tych warunkach wynosi \( 1,88 \ min. \) Obliczyć gęstość badanego gazu względem wodoru.
Rozwiązanie:
Dane: \( t_{gazu} = 1,44 \ min, t_{tlenu} = 1,88 \ min, d_{gazu} = ? \)

Gęstość tlenu względem wodoru wynosi 16 ponieważ: \( \frac{d_{O_2}}{d_{H_2}} =\frac{M_{O_2}}{M_{H_2}} = \frac{32}{2} = 16 \)

Z prawa Grahama wynika:

\( \frac{t_{gazu}}{t_{O_2}} = \sqrt \frac{d_{gazu}}{d_{O_2}} = \frac{1,44}{1,88} = \sqrt \frac{d_{gazu}}{16} \)

\( d_{gazu} = 16 \cdot (\frac{1,44}{1,88})^2 = 10,2 \)


Odpowiedź: Gęstość gazu względem wodoru wynosi 10,2.


Moduł został opracowany na podstawie [1] oraz [2].

Bibliografia

1. J. Banaś i W. Solarski (Red.): Chemia dla inżynierów, podręcznik, AGH Uczelniane Wyd. Nauk.-Dydakt, Kraków 2008
2. G. Barrow: Chemia fizyczna, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1973
Zaloguj się/Zarejestruj w OPEN AGH e-podręczniki
Czy masz już hasło?

Hasło powinno mieć przynajmniej 8 znaków, litery i cyfry oraz co najmniej jeden znak specjalny.

Przypominanie hasła

Wprowadź swój adres e-mail, abyśmy mogli przesłać Ci informację o nowym haśle.
Dziękujemy za rejestrację!
Na wskazany w rejestracji adres został wysłany e-mail z linkiem aktywacyjnym.
Wprowadzone hasło/login są błędne.