ก๊าซในอุดมคติและก๊าซจริง

เคมี เป็นศาสตร์ที่ศึกษาองค์ประกอบและการเปลี่ยนแปลงที่สามารถเกิดขึ้นกับสสารในรูปแบบใดก็ได้ สาขาวิชาเคมีที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งคือ ก๊าซเนื่องจากจำเป็นต้องทำการวิเคราะห์พฤติกรรมของพวกเขาบนโลก

ก๊าซตามที่ตั้งใจไว้ตลอดทั้งวินัยควรอธิบายโดยใช้สมการและองค์ประกอบทางคณิตศาสตร์และสถิติอื่น ๆ ซึ่งในกรณีใด ๆ จะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับชนิดของก๊าซและเงื่อนไขรอบตัว เนื่องจากความซับซ้อนของการคำนวณเหล่านี้นักเคมี Jan van Helmont (คนเดียวกับที่กำหนดแนวคิดเรื่องก๊าซ) จึงได้ร่างกฎหมายที่มีชื่อเสียงซึ่งกล่าวถึงก แนวโน้มของพฤติกรรมก๊าซในความสัมพันธ์ระหว่างพลังงานจลน์และอุณหภูมิ

กฎหมายของ Van Helmontในเวอร์ชันที่ง่ายที่สุดระบุว่าที่อุณหภูมิคงที่ปริมาตรของมวลคงที่ของก๊าซจะแปรผกผันกับความดันที่กระทำ: ค่าคงที่ P * V = k อย่างไรก็ตามเช่นเดียวกับผลงานทางวิทยาศาสตร์ใด ๆ ต้องสามารถตรวจสอบและรับประกันความน่าเชื่อถือซึ่งพบว่าไม่เกิดขึ้นในทุกกรณี

ข้อสรุปก็คือไม่ใช่ว่ากฎหมายนั้นผิด แต่เป็นเช่นนั้น มันใช้ได้กับก๊าซตามทฤษฎีเท่านั้นข้อสันนิษฐานของก๊าซที่โมเลกุลไม่ยุบตัวระหว่างกันมักมีจำนวนโมเลกุลเท่ากันที่ครอบครองปริมาตรเดียวกันที่สภาวะความดันและอุณหภูมิเดียวกันและไม่มีแรงที่น่าดึงดูดหรือน่ารังเกียจ

ก๊าซในอุดมคติแม้ว่าจะไม่ได้แสดงถึงก๊าซที่มีอยู่จริง แต่ก็เป็นก เครื่องมือเพื่ออำนวยความสะดวกในการคำนวณทางคณิตศาสตร์จำนวนมาก.

สมการทั่วไปของก๊าซในอุดมคตินอกจากนี้ยังเป็นผลมาจากการรวมกันของกฎพื้นฐานอีกสองข้อสำหรับเคมีซึ่งถือว่าก๊าซเป็นไปตามลักษณะของก๊าซในอุดมคติ กฎของ Boyle-Mariotte เกี่ยวข้องกับปริมาตรและความดันของปริมาณก๊าซที่อุณหภูมิคงที่โดยเห็นว่าเป็นสัดส่วนผกผัน กฎของชาร์ลส์ - เกย์ลัสซัคเกี่ยวข้องกับปริมาตรและอุณหภูมิโดยเห็นว่าเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความดันคงที่

ไม่สามารถสร้างไฟล์ รายชื่อก๊าซในอุดมคติที่เป็นรูปธรรมเพราะอย่างที่บอกว่ามันเป็นเอกลักษณ์ ก๊าซสมมุติ. หากคุณสามารถแสดงรายการชุดของก๊าซ (รวมถึงก๊าซมีตระกูล) ซึ่งการบำบัดอาจเหมือนกับก๊าซในอุดมคติเนื่องจากมีลักษณะคล้ายกันตราบใดที่ความดันและสภาวะอุณหภูมิเป็นปกติ

1. ไนโตรเจน
2. ออกซิเจน
3. ไฮโดรเจน
4. คาร์บอนไดออกไซด์
5. ฮีเลียม
6. นีออน
7. อาร์กอน
8. คริปทอน
9. ซีนอน
10. เรดอน

ก๊าซจริง ในทางตรงกันข้ามกับอุดมคติคือผู้ที่มีพฤติกรรมทางอุณหพลศาสตร์ดังนั้นจึงไม่เป็นไปตามสมการสถานะเดียวกันกับก๊าซในอุดมคติ ในความดันสูงและอุณหภูมิต่ำก๊าซจะต้องถูกมองว่าเป็นของจริงอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้. ในกรณีนี้ก๊าซกล่าวว่าอยู่ในสภาพที่มีความหนาแน่นสูง

ความแตกต่างอย่างมากระหว่างก๊าซอุดมคติและก๊าซจริง คือไม่สามารถบีบอัดได้อย่างไม่มีกำหนด แต่ความสามารถในการบีบอัดนั้นสัมพันธ์กับระดับความดันและอุณหภูมิ

ก๊าซจริง พวกเขายังมีสมการของสถานะที่อธิบายพฤติกรรมของพวกเขาซึ่งเป็นสมการที่กำหนดโดย Van der waals ในปีพ. ศ. 2416 สมการนี้มีความเป็นไปได้ค่อนข้างสูงภายใต้สภาวะความดันต่ำและปรับเปลี่ยนสมการก๊าซในอุดมคติในระดับหนึ่ง: P * V = n * R * T โดยที่ n คือจำนวนโมลของก๊าซ และ R ค่าคงที่เรียกว่า 'ค่าคงที่ของก๊าซ'

ก๊าซที่ไม่มีพฤติกรรมคล้ายกับก๊าซในอุดมคติเรียกว่าก๊าซจริง รายการต่อไปนี้นำเสนอตัวอย่างบางส่วนของก๊าซเหล่านี้แม้ว่าจะสามารถเพิ่มก๊าซที่ได้รับการระบุไว้แล้วว่าเป็นก๊าซในอุดมคติได้ แต่คราวนี้อยู่ในบริบทของความดันสูงและ / หรืออุณหภูมิต่ำ

1. แอมโมเนีย
2. มีเทน
3. อีเทน
4. เอเธน
5. โพรเพน
6. บิวเทน
7. เพนเทน
8. เบนซิน