Objem souvisí mezi všechny plyny podle Avogadrovy hypotézy, která uvádí,: Stejné objemy plynů při stejné teplotě a tlaku obsahují stejný počet molekul. Z toho odvodíme molární objem plynu (objem / mol plynu). Tato hodnota při 1 atm a 0& deg C je uvedena níže.

Pj =

V n

= 22.4 L při 0°C a 1 atm,

Kde:

Vm = molární objem, v l, objem jednoho molu plynu zaujímá za těchto podmínek
V=objem v litrech
n=molů plynu.

rovnice, které chemici nazývají Ideálního Plynu, je uvedeno níže, se vztahuje na objem, teplota a tlak plynu, s ohledem na množství plynu přítomen.

Kde:

P=tlak v atm
T=teplota v Kelvinech
R je molární plynová konstanta, kde R=0.082058 L atm mol-1 K-1.

zákon o ideálním plynu předpokládá několik faktorů o molekulách plynu.Objem molekul je považován za zanedbatelný ve srovnání s objemem nádoby, ve které jsou drženy. Předpokládáme také, že molekuly plynu se pohybují náhodně a srazí se při zcela elastických srážkách. Atraktivní a odpudivé síly mezi molekulami jsou proto považovány za zanedbatelné.

Příklad Problém: plyn vyvíjí tlak 0.892 atm v 5.00 L kontejner na 15°C. hustota plynu je 1.22 g/L Co je molekulová hmotnost plynu?

Odpověď:

PV = nRT

T = 273 + 15 = 228

(0.892)(5.00) = n(.0821)(288)

n = 0.189 mol

.189 mol 5.00L x x grams 1 mol = 1.22 g/L

x = Molecular Weight = 32.3 g/mol

můžeme také použít Ideálního Plynu kvantitativně určit, jak výměna tlak, teplota, objem a počet molů substanceaffects systému. Protože plynová konstanta, R, je stejná pro všechny plyny v každé situaci, pokud vyřešíte R v zákoně o ideálním plynu a pak nastavíte dva zákony o plynu stejné, máte zákon o kombinovaném plynu:

P1V1 n1T1

=

P2V2 n2T2

hodnoty s indexem „1“, viz počáteční podmínky
hodnoty s indexem „2“, viz konečné podmínky

Pokud znáte počáteční podmínky systému, a chcete určit nových tlak po zvýšení objemu při zachování čísla ofmoles a teplota stejná, zapojte všechny hodnoty, které znáte, a pak jednoduše vyřešit pro neznámou hodnotu.

Příklad Problém: 25.0 mL vzorek plynu je uzavřen v baňce na 22°C. Pokud je baňka byla umístěna v ledové lázni na 0°C, co by se nový objem plynu bude v případě, že tlak je konstantní?

Odpověď:

Protože tlak a počet molů, které jsou konstantní, nemusíme představovat je v rovnici proto, že jejich hodnoty se zruší. Takže rovnice kombinovaného plynového zákona se stává:

V1 T1 = V2 T2

25.0 mL 295 K = V2 273 K

V2 = 23.1 mL

můžeme použít Ideálního Plynu, aby vyřešit několik problémů. Dosud jsme uvažovali pouze o plynech jedné látky, čistých plynech. Chápeme také, co se stane, když se v jedné nádobě smíchá několik látek. Podle Daltonova zákona parciálních tlaků víme, že celkový tlak vyvíjený na nádobu několika různými plyny se rovná součtu tlaků vyvíjených na nádobu každým plynem.

Kde:

Pt=celkový tlak
P1=parciální tlak plynu „1“
P2=parciální tlak plynu „2“
, a tak dále

Pomocí Ideálního Plynu, a to porovnáním tlak jednoho plynu na celkovém tlaku, řešíme pro molární zlomek.

P1 Pt

=

n2 RT/V nt RT/V

=

n1 nt

= X1

Where:

X1 = molární zlomek plynu „1“

A zjistíte, že parciální tlak každého plynu ve směsi je roven celkovému tlaku vynásobí molární zlomek.

P1 =

n1 nt

Pt = X1Pt

Příklad Problém: 10.73 g vzorku PCl5 je umístěn ve 4.00 L baňky na 200°C.
a) jaký je počáteční tlak baňky před provedením jakékoli reakce?
b) PCl5 disociuje podle rovnice: PCl5(g) –> PCl3(g) + Cl2(g). Pokud se polovina z celkového počtu molů PCl5(g) disociuje a pozorovaný tlak je 1,25 atm, jaký je parciální tlak Cl2 (g)?

Odpověď:
) 10.73 g PCl5 x 1 mol 208.5 g = 0.05146 mol PCl5
PV = nRT
T = 273 + 200 = 473
P(4.00) = (.05146)(.0821)(473)
P = 0.4996 atm
b)	PCl5	→	PCl3	+	Cl2
Start:	.05146 mol		0 mol		0 mol
Change:	-.02573 mol		+.02573 mol		+.02573 mol
Final:	.02573 mol		.02573 mol		.02573 mol
XCl2 = nCl2 ntotal = PCl2 Ptotal
PCl2 1.25 atm = .02573 mol .07719 mol
PCl2 = .4167 atm

jak jsme již uvedli, tvar plynu je zcela určen nádobou, ve které je plyn držen. Někdy však může mít nádoba malé otvory nebo netěsnosti. Molekuly budou vytékat z těchto úniků, v procesu zvaném výpotek.Protože masivní molekuly cestujínižší než lehčí molekuly, rychlost výpotku je specifická pro každéhostejný plyn. Používáme Grahamův zákon k reprezentaci vztahu mezi rychlostí výpotku pro dvě různé molekuly. Tento vztah se rovná druhé odmocnině inverzní namolekulární hmoty obou látek.

r1 r2

=

μ1 μ1

Where:

r1=míra výpotek v molekuly za jednotku času z plynu „1“
r2=míra výpotek v molekuly za jednotku času z plynu „2“
u1=molekulová hmotnost plynu „1“
u2=molekulová hmotnost plynu „2“

Dříve jsme uvažovali pouze ideální plyny, ty, které se vešly předpoklady ideálního plynu.Plyny však nikdy nejsou dokonale v ideálním stavu. Všechny atomy každého plynu mají hmotnost a objem. Když je tlak nízký a teplota nízká, plyny se chovají podobně jako plyny v ideálním stavu. Při zvýšení tlaku a teploty se plyny odchylují dále od ideálního stavu. Musíme převzít nové standardy a zvážit nové proměnné, které tyto změny zohlední. Běžnou rovnicí používanou k lepší reprezentaci agas, která není blízko ideálních podmínek, je van der Waalsova rovnice, viz níže.

P +

n2a V2

V n

– b

= RT

Where the van der Waals constants are:

a představuje molekulární přitažlivost
b představuje objem molekul

níže uvedená tabulka ukazuje hodnoty pro A A b několika různých sloučenin a prvků.

Druh	(dm6 bar mol-2)	b (dm3 mol-1)
Helium	0.034598	0.023733
Vodík	0.24646	0.026665
Dusík	1.3661	0.038577
Kyslík	1.3820	0.031860
Benzen	18.876	0.11974

Praxe Ideálního Plynu Problém:
2.00 g plynného vodíku a 19.2 g plynného kyslíku jsou umístěny v 100.0 L kontejner. Tyto plyny reagují za vzniku H2O (g). Teplota je 38°C na konci reakce.
a) jaký je tlak na závěr reakce?
b) Pokud by byla teplota zvýšena na 77° C, jaký by byl nový tlak ve stejné nádobě?Ideální řešení plynového zákona.

problém s tlakem v praxi:
1 mol plynného kyslíku a 2 moly amoniaku jsou umístěny do nádoby a nechá toreact na 850°C podle rovnice:

4 NH3(g) + 5 O2(g) –> 4 NO(g) + 6 H2O(g)
a) Pokud je celkový tlak v kontejneru je 5.00 atm, jaké jsou parciální tlaky pro tři plyny zbývající?
b) pomocí Grahamova zákona, jaký je poměr rychlosti výpotku NH3(g) k O2(g)?
tlakový roztok.

stlačitelnost a ideální plyn: An Online Interactive Tool