В химия Это наука, изучающая состав и преобразования, которые могут происходить с материей в любой из ее форм. Одним из важнейших направлений изучения химии является газы, поскольку необходимо провести анализ их поведения на Земле.
Газы, как и предполагается во всей дисциплине, следует объяснять с помощью уравнений и других математических и статистических элементов, которые в любом случае различаются в зависимости от типа газа и окружающих условий. Из-за сложности этих вычислений химик Ян ван Гельмонт (тот самый, кто ввел понятие газа) составил знаменитый закон, который обобщает склонность к газу, в его соотношении между кинетической энергией и температурой.
В Закон Ван Гельмонтав своей простейшей версии указывает, что при постоянной температуре объем фиксированной массы газа обратно пропорционален давлению, которое он оказывает: P * V = k constant. Однако, как и любой научный вклад, его необходимо сопоставить и гарантировать его надежность, что, как выяснилось, происходит не во всех случаях.
Был сделан вывод, что это не значит, что Закон был неправильным, а что это работало только для теоретического газа, предположение о газе, в котором молекулы не схлопываются между собой, всегда имеет одинаковое количество молекул, которые занимают один и тот же объем при одинаковых условиях давления и температуры, и не имеет сил притяжения или отталкивания.
В идеальный газ, несмотря на то, что он не представляет собой газ, который действительно существует, это инструмент для облегчения большого количества математических вычислений.
В общее уравнение идеальных газовКроме того, он является результатом комбинации двух других фундаментальных законов химии, которая также предполагает, что газы соответствуют характеристикам идеальных газов. Закон Бойля-Мариотта связывает объем и давление некоторого количества газа при постоянной температуре, поскольку они обратно пропорциональны. Закон Шарля-Гей-Люссака связывает объем и температуру, поскольку они прямо пропорциональны постоянному давлению.
Невозможно создать конкретный список идеальных газов, потому что, как уже говорилось, это уникальный гипотетический газ. Если вы можете перечислить набор газов (включая благородные газы), обработка которых может быть идентична обработке идеальных газов, поскольку характеристики аналогичны, при условии, что условия давления и температуры нормальные.
- Азот
- Кислород
- Водород
- Углекислый газ
- Гелий
- Неон
- Аргон
- Криптон
- Ксенон
- Радон
В настоящие газы в противоположность идеалам они обладают термодинамическим поведением и поэтому не подчиняются тому же уравнению состояния, что и идеальные газы. При высоком давлении и низкой температуре газы неизбежно должны рассматриваться как настоящие.. В этом случае говорят, что газ имеет состояние высокой плотности.
В существенная разница между идеальным газом и реальным газом заключается в том, что последний не может сжиматься бесконечно, но его способность к сжатию зависит от уровней давления и температуры.
В настоящие газы у них также есть уравнение состояния, описывающее их поведение, которое предоставляется Ван дер Ваальс в 1873 году. Уравнение имеет довольно высокую применимость в условиях низкого давления и до некоторой степени изменяет уравнение идеального газа: P * V = n * R * T, где n - количество молей газа, и R - постоянная, называемая «газовой постоянной».
Газы, которые ведут себя не так, как идеальные газы, называются настоящими газами. В следующем списке представлены некоторые примеры этих газов, хотя те, которые уже были перечислены как идеальные газы, также могут быть добавлены, но на этот раз в контексте высокого давления и / или низкой температуры.
- Аммиак
- Метан
- Этан
- Этен
- Пропан
- Бутан
- Пентан
- Бензол
