volumen er relateret mellem alle gasser ved Avogadros hypotese, som siger: Lige mængder gasser ved samme temperatur og tryk indeholder lige mange molekyler. Herfra udleder vi det molære volumen af en gas (volumen/mol gas). Denne værdi ved 1 atm og 0 &deg C er vist nedenfor.

Vm =

V n

= 22.4 l ved 0 liter C og 1 atm

hvor:

Vm = molært volumen, i liter, det volumen, som en mol gas optager under disse betingelser
V=volumen i liter
n=mol gas

en ligning, som kemikere kalder den ideelle gaslov, vist nedenfor, vedrører volumen, temperatur og tryk på en gas i betragtning af mængden af gas, der er til stede.

hvor:

P=Tryk i atm
T=temperatur i Kelvin
R er den molære gaskonstant, hvor R=0,082058 L ATM mol-1 K-1.

den ideelle gaslov antager flere faktorer om gasmolekylerne.Volumenet af molekylerne betragtes som ubetydeligt sammenlignet med volumenet af beholderen, hvori de holdes. Vi antager også, at gasmolekyler bevæger sig tilfældigt og kolliderer i helt elastiske kollisioner. Attraktive og frastødende kræfter mellem molekylerne betragtes derfor som ubetydelige.

Eksempel Problem: En gas udøver et tryk på 0,892 atm i en 5,00 L beholder ved 15 liter C. gasens densitet er 1,22 g/L. Hvad er gasens molekylmasse?

Svar:

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

Vi kan også bruge den ideelle gaslov til kvantitativt at bestemme, hvordan ændringtryk, temperatur, volumen og antal mol stofpåvirker systemet. Fordi gaskonstanten, R, er den samme for alle gasser i enhver situation, hvis du løser for R i den ideelle gaslov og derefter indstiller to gaslove lig med hinanden, du har den kombinerede gaslov:

P1V1 n1T1

=

P2V2 n2T2

værdier med et abonnement på “1” henviser til indledende betingelser
værdier med et abonnement på “2” henviser til endelige betingelser

Hvis du kender de oprindelige betingelser for et system og vil bestemmenyt tryk efter at du har øget lydstyrken, mens antallet af mol og temperaturen er den samme, skal du tilslutte alle de værdier, du kender, og løs derefter simpelthen for den ukendte værdi.

Eksempel Problem: en 25,0 mL prøve af gas er indesluttet i en kolbe ved 22 liter C. Hvis kolben blev anbragt i et isbad ved 0 liter C, Hvad ville det nye gasvolumen være, hvis trykket holdes konstant?

Svar:

fordi trykket og antallet af mol holdes konstant, behøver vi ikke at repræsentere dem i ligningen, fordi deres værdier vil annullere. Så kombineret gas lov ligning bliver:

V1 T1 = V2 T2

25.0 mL 295 K V2 273 k

v2=23.1 ml

Vi kan anvende den ideelle gaslov til at løse flere problemer. Indtil videre har vi kun overvejet gasser af et stof, rene gasser. Vi forstår også, hvad der sker, når flere stoffer blandes i en beholder. I henhold til Daltons lov om deltryk ved vi, at det samlede tryk, der udøves på en beholder af flere forskellige gasser, er lig med summen af det tryk, der udøves på beholderen af hver gas.

hvor:

Pt=totaltryk
P1=partialtryk af gas “1”
P2=partialtryk af gas “2”
og så videre

Ved hjælp af den ideelle gaslov og sammenligning af trykket af en gas til det samlede tryk løser vi for molfraktionen.

P1 Pt

=

n2 RT/V nt RT/V

=

n1 nt

= X1

Where:

H1 = molfraktion af gas “1”

og opdager, at partialtrykket af hver gas i blandingen er lig med det totale tryk multipliceret med molfraktionen.

P1 =

n1 nt

pt = h1pt

Eksempel Problem: en 10,73 g prøve af PCL5 er anbragt i en 4,00 l kolbe ved 200 C.
a) Hvad er det første tryk i kolben, før nogen reaktion finder sted?
b) PCL5 dissocierer i henhold til ligningen: PCl5(g) –> PCl3(g) + Cl2(g). Hvis halvdelen af det samlede antal mol PCl5(g) dissocierer, og det observerede tryk er 1,25 atm, hvad er partialtrykket af Cl2 (g)?

Svar:
a) 10.73 g PCl5 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

som vi sagde tidligere, bestemmes formen af en gas helt af beholderen, hvori gassen holdes. Nogle gange kan beholderen dog have små huller eller lækager. Molekyler vil strømme ud af disse lækager i en proces kaldet effusion.Fordi massive molekyler rejserlavere end lettere molekyler, er effusionshastigheden specifik for hver specifik gas. Vi bruger Grahams lov til at repræsentere forholdet mellem effusionshastigheder for to forskellige molekyler. Dette forhold er lig med kvadratroden af den inverse afmolekylære masser af de to stoffer.

r1 r2

=

μ1 μ1

Where:

r1=effusionshastighed i molekyler pr.tidsenhed for gas “1”
r2=effusionshastighed i molekyler pr. tidsenhed for gas “2”
u1=molekylær masse af gas “1”
u2=molekylær masse af gas “2”

tidligere betragtede vi kun ideelle gasser, dem der passer til antagelserne i den ideelle gaslov.Gasser er imidlertid aldrig perfekt i den ideelle tilstand. Alle atomer i hver gas har masse og volumen. Når trykket er lavt og temperaturen er lav, opfører gasser sig på samme måde som gasser i ideel tilstand. Når tryk og temperatur stiger, afviger gasser længere fra den ideelle tilstand. Vi er nødt til at antage nye standarder og overveje nye variabler for at tage højde for disse ændringer. En almindelig ligning, der bruges til bedre at repræsentere Aga ‘ er, der ikke er nær ideelle forhold, er Van Der-ligningen, set nedenfor.

P +

n2a V2

V n

– b

= RT

Where the van der Waals constants are:

a tegner sig for molekylær tiltrækning
b tegner sig for volumen af molekyler

nedenstående tabel viser værdier for a og b af flere forskellige forbindelser og grundstoffer.

arter	a (dm6 bar mol-2)	b (dm3 mol-1)
Helium	0.034598	0, 023733
hydrogen	0, 24646	0, 026665
nitrogen	1, 3661	0, 038577
ilt	1.3820	0.031860
bensene	18.876	0.11974

Practice Ideal Gas lov Problem:
2,00 g brintgas og 19,2 g iltgas placeres i en 100,0 L beholder. Disse gasser reagerer for at danne H2O (g). Temperaturen er 38 liter C i slutningen af reaktionen.
a) Hvad er trykket ved afslutningen af reaktionen?
b) hvis temperaturen blev hævet til 77 liter C, Hvad ville det nye Tryk være i samme beholder?Ideel gas lov løsning.

praksis pres Problem:
1 mol iltgas og 2 mol ammoniak placeres i en beholder og får lov til at reagere ved 850 liter C i henhold til ligningen:

4 NH3(g) + 5 O2(g) –> 4 Nej(g) + 6 H2O(g)
A) hvis det samlede tryk i beholderen er 5,00 ATM, hvad er deltrykket for de tre resterende gasser?
b) ved hjælp af Grahams lov, hvad er forholdet mellem effusionshastighederne på NH3(g) og O2(g)?
Trykopløsning.

kompressibilitet og ideel Gastilnærmelser: An Online Interactive Tool