Βασική διαφορά – Νόμος συνδυασμένου αερίου έναντι νόμου ιδανικού αερίου
Όταν μελετάτε για διαφορετικά αέρια, οι σχέσεις μεταξύ του όγκου, της πίεσης, της θερμοκρασίας του αερίου και της ποσότητας του αερίου που υπάρχει είναι πολύ σημαντική. Αυτές οι σχέσεις δίνονται από τον νόμο των ιδανικών αερίων και τον συνδυασμένο νόμο αερίων. Όταν εξηγούνται αυτοί οι νόμοι, χρησιμοποιείται συχνά ο όρος «ιδανικό αέριο». Ένα ιδανικό αέριο δεν υπάρχει στην πραγματικότητα αλλά είναι μια υποθετική αέρια ένωση. Δεν έχει διαμοριακές δυνάμεις μεταξύ των μορίων του αερίου. Ωστόσο, ορισμένα αέρια μπορούν να συμπεριφέρονται ως ιδανικό αέριο όταν παρέχονται κατάλληλες συνθήκες (θερμοκρασία και πίεση). Οι νόμοι των αερίων δημιουργούνται για ιδανικά αέρια. Όταν χρησιμοποιείτε αυτούς τους νόμους αερίων για πραγματικά αέρια, λαμβάνονται υπόψη ορισμένες διορθώσεις. Ο συνδυασμένος νόμος των αερίων είναι ένας συνδυασμός τριών νόμων για τα αέρια. Ο νόμος του Boyle, ο νόμος του Charles και ο νόμος του Gay-Lussac. Η βασική διαφορά μεταξύ του νόμου του συνδυασμένου αερίου και του νόμου των ιδανικών αερίων είναι ότι ο νόμος του συνδυασμένου αερίου είναι μια συλλογή τριών νόμων για τα αέρια, ενώ ο νόμος του ιδανικού αερίου είναι ένας μεμονωμένος νόμος αερίων.
Τι είναι ο συνδυασμένος νόμος για τα αέρια;
Ο συνδυασμένος νόμος αερίων σχηματίζεται από το συνδυασμό τριών νόμων για τα αέρια. Ο νόμος του Boyle, ο νόμος του Charles και ο νόμος του Gay-Lussac. Οι συνδυασμένοι νόμοι αερίων υποδεικνύουν ότι ο λόγος του γινομένου πίεσης και όγκου και της απόλυτης θερμοκρασίας ενός αερίου είναι ίσος με μια σταθερά.
PV/T=k
Στην οποία το P είναι πίεση, το V είναι ο όγκος, το T είναι η θερμοκρασία και το k είναι μια σταθερά. Όταν χρησιμοποιείται ο συνδυασμένος νόμος αερίων μαζί με τον νόμο του Avogadro, οδηγεί στον νόμο του ιδανικού αερίου. Ο συνδυασμένος νόμος για τα αέρια δεν έχει ιδιοκτήτη ή ανακαλυφτή. Η παραπάνω σχέση μπορεί να δοθεί και όπως παρακάτω.
P1V1/T1=P2V2/T2
Αυτό δίνει τη σχέση μεταξύ όγκου, θερμοκρασίας και πίεσης ενός ιδανικού αερίου σε δύο καταστάσεις. Επομένως, αυτή η εξίσωση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να εξηγήσει και να προβλέψει αυτές τις παραμέτρους σε αρχική ή τελική κατάσταση.
Νόμος του Μπόιλ
Σε σταθερή θερμοκρασία, ο όγκος ενός ιδανικού αερίου είναι αντιστρόφως ανάλογος της πίεσης αυτού του αερίου. Αυτό σημαίνει ότι το γινόμενο της αρχικής πίεσης (P1) και του αρχικού όγκου (V1) είναι ίσο με το γινόμενο της τελικής πίεσης (P2) και του τελικού όγκου (V2) του ίδιου αερίου.
P1V1=P2V2
Νόμος του Καρόλου
Σε σταθερή πίεση, ο όγκος ενός ιδανικού αερίου είναι ευθέως ανάλογος με τη θερμοκρασία αυτού του αερίου. Αυτός ο νόμος μπορεί να δοθεί ως εξής.
V1/T1=V2/T2
Εικόνα 01: Απεικόνιση του νόμου πίεσης-όγκου
Ο νόμος του Gay-Lussac
Σε σταθερό όγκο, η πίεση ενός ιδανικού αερίου είναι ευθέως ανάλογη με τη θερμοκρασία του ίδιου αερίου. Αυτό μπορεί να δοθεί όπως παρακάτω, P1/T1=P2/T2
Τι είναι ο νόμος για το ιδανικό αέριο;
Ο νόμος του ιδανικού αερίου είναι ένας θεμελιώδης νόμος στη χημεία και υποδεικνύει ότι το γινόμενο της πίεσης (P) και του όγκου (V) ενός ιδανικού αερίου είναι ευθέως ανάλογο με το γινόμενο της θερμοκρασίας (T) και ενός αριθμού σωματιδίων αερίου (n).
PV=kNT
Εδώ, το k είναι μια σταθερά αναλογικότητας. Είναι γνωστή ως σταθερά του Boltzmann. Η τιμή αυτής της σταθεράς βρέθηκε να είναι 1,38 x 10-23 J/K. Ωστόσο, το ιδανικό αέριο εκφράζεται απλώς ως εξής.
PV=nRT
Όπου n είναι ο αριθμός των γραμμομορίων αερίου που υπάρχουν και R είναι η καθολική σταθερά αερίου που δίνεται από το 8.314 Jmol-1K-1 Αυτή η εξίσωση μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο για ιδανικά αέρια. Εάν χρειάζεται να χρησιμοποιηθεί για πραγματικά αέρια, γίνονται ορισμένες διορθώσεις επειδή τα πραγματικά αέρια έχουν πολλές εξαιρέσεις από τα ιδανικά αέρια.
Αυτή η νέα εξίσωση είναι γνωστή ως εξίσωση van der Waals. Δίνεται ως παρακάτω.
(P + a{n/V}2) ({V/n} – β)=RT
Σε αυτήν την εξίσωση, το "a" είναι μια σταθερά που εξαρτάται από τον τύπο του αερίου και το b είναι επίσης μια σταθερά που δίνει τον όγκο ανά mol αερίου (που καταλαμβάνεται από τα μόρια του αερίου).
Ποια είναι η σχέση μεταξύ του συνδυασμένου νόμου για τα αέρια και του νόμου του ιδανικού αερίου;
Όταν χρησιμοποιείται ο συνδυασμένος νόμος αερίων μαζί με τον νόμο του Avogadro, καταλήγει στον νόμο του ιδανικού αερίου
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του νόμου συνδυασμένου αερίου και του νόμου του ιδανικού αερίου;
Νόμος συνδυασμένου αερίου έναντι νόμου περί ιδανικών αερίων |
|
| Ο συνδυασμένος νόμος των αερίων σχηματίζεται από το συνδυασμό τριών νόμων αερίων. Ο νόμος του Boyle, ο νόμος του Charles και ο νόμος του Gay-Lussac. | Ο νόμος του ιδανικού αερίου είναι ένας θεμελιώδης νόμος στη χημεία. δείχνει ότι το γινόμενο της πίεσης (P) και του όγκου (V) ενός ιδανικού αερίου είναι ευθέως ανάλογο με το γινόμενο της θερμοκρασίας (T) και ενός αριθμού σωματιδίων αερίου (n). |
| Σχηματισμός | |
| Ο νόμος του συνδυασμένου αερίου σχηματίζεται από το συνδυασμό του νόμου του Boyle, του νόμου του Charles και του νόμου του Gay-Lussac. | Ο νόμος του ιδανικού αερίου είναι ένας ατομικός νόμος. |
| Εξίσωση | |
| Ο νόμος του συνδυασμένου αερίου δίνεται από PV/T=k | Ο νόμος του ιδανικού αερίου δίνεται από το PV=nRT |
Σύνοψη – Νόμος συνδυασμένου αερίου έναντι νόμου ιδανικού αερίου
Οι νόμοι του αερίου χρησιμοποιούνται για την κατανόηση και την πρόβλεψη της συμπεριφοράς και των ιδιοτήτων ενός αερίου. Η διαφορά μεταξύ του νόμου του συνδυασμένου αερίου και του νόμου των ιδανικών αερίων είναι ότι ο νόμος του συνδυασμένου αερίου είναι μια συλλογή τριών νόμων αερίων ενώ ο νόμος του ιδανικού αερίου είναι ένας μεμονωμένος νόμος αερίων. Ο νόμος του συνδυασμένου αερίου σχηματίζεται από τον νόμο του Boyle, τον νόμο του Charles και τον νόμο του Gay-Lussac.
