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
Gaz rzeczywisty

Gaz rzeczywisty jest pojęciem termodynamicznym oznaczającym gaz, który nie zachowuje się zgodnie z prawami ustalonymi dla gazu doskonałego. W praktyce są to wszystkie gazy istniejące w realnym świecie, ale przybliżenie gazu doskonałego może w wielu warunkach być do nich z powodzeniem zastosowane. Przybliżenie to zawodzi, gdy istnieje potrzeba dokonania bardzo dokładnych obliczeń w warunkach zbliżonych do normalnych.

Gazy rzeczywiste: \( \ce{O_{2}, N_{2}, H_{2}} \) itp. pod małymi ciśnieniami i w wyższych temperaturach zachowują się podobnie do gazów doskonałych, natomiast pod wyższymi ciśnieniami i w temperaturach niższych wykazują znaczne odchylenia od praw i równań wyprowadzonych dla gazów doskonałych.

Różnice w zachowaniu się gazów rzeczywistych i doskonałych wynikają z dwóch przyczyn. Po pierwsze, w gazach rzeczywistych duży wpływ wywierają oddziaływania międzycząsteczkowe, i po drugie, nie może być zaniedbana objętość własna cząsteczek w stosunku do całkowitej objętości zajmowanej przez gaz. Biorąc pod uwagę oddziaływania międzycząsteczkowe i wpływ objętości własnej, Van der Waals zaproponował równanie stanu gazowego odpowiadające własnościom gazów rzeczywistych. Ma ono postać:

\( (p +\frac{n^2 \cdot a}{V^2}) \cdot (V - n \cdot b) = n \cdot R \cdot T \)


Wyraz \( \frac{n^2 \cdot a}{V^2} \) - oznacza korektę ciśnieniową, gdzie: \( n \) - jest liczbą moli, \( V \) - objętością, \( a \) - stałą charakterystyczną dla danego gazu.

W miarę wzrostu ciśnienia gazu, siły międzycząsteczkowe odgrywają coraz większą rolę i gaz zmniejsza swoją objętość bardziej niżby to wynikało z równania gazów doskonałych (zob. moduł Temperatura, równanie stanu gazu doskonałego ). Rezultat jest taki, jakby na gaz działało dodatkowe ciśnienie.

Wyrażenie \( \frac{n^2 \cdot a}{V^2} \) - jest poprawką na ciśnienie i nosi nazwę ciśnienia wewnętrznego. Poprawka \( n \cdot b \) - związana jest z objętością własną cząsteczek, uwzględnia fakt, że podczas sprężania gazu, ulega zmianie nie cała objętość zajmowana przez gaz, a jedynie przestrzeń pusta, nie zajęta przez cząsteczki gazu. Należy wielkość \( V \) zmniejszyć o wielkość \( n \cdot b \) gdzie: \( V \) - oznacza rzeczywistą objętość zajmowaną przez cząsteczki jednego mola gazu, a stałe \( a, b \) - wyznacza się doświadczalnie.

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

Bibliografia

1. G. Barrow: Chemia fizyczna, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1973
2. A. Bielański: Chemia ogólna i nieorganiczna, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1977
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.