a térfogat az összes gáz között összefügg Avogadro hipotézisével, amely kimondja: Azonos hőmérsékleten és nyomáson azonos mennyiségű gáz azonos számú molekulát tartalmaz. Ebből levezetjük a gáz moláris térfogatát (térfogat/MOL gáz). Ez az érték 1 atm – nél és 0&deg C az alábbiakban látható.

Vm =

V n

= 22,4 l 0 db C és 1 ATM-en

ahol:

Vm = moláris térfogat, literben, az a térfogat, amelyet egy mol gáz foglal el ilyen körülmények között
V = térfogat literben
n=mol gáz

egy egyenlet, amelyet a vegyészek az ideális Gáztörvénynek neveznek, az alábbiakban látható, a gáz térfogatára, hőmérsékletére és nyomására vonatkozik, figyelembe véve a jelen lévő gáz mennyiségét.

ahol:

p=nyomás atm-ben
T=hőmérséklet Kelvinben
R a moláris gázállandó, ahol R=0,082058 l atm mol-1 K-1.

Az ideális gáztörvény számos tényezőt feltételez a gázmolekulákról.A molekulák térfogata elhanyagolhatónak tekinthető a tartály térfogatához képest, amelyben tartják őket. Azt is feltételezzük, hogy a gázmolekulák véletlenszerűen mozognak,és teljesen rugalmas ütközésekben ütköznek. Ezért a molekulák közötti vonzó és taszító erők elhanyagolhatónak tekinthetők.

példa probléma: egy gáz 0,892 atm nyomást fejt ki egy 5,00 literes tartályban 15 C. a gáz sűrűsége 1,22 g/L. mekkora a gáz molekulatömege?

válasz:

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

Az ideális Gáztörvényt kvantitatív módon is felhasználhatjuk annak meghatározására, hogy a nyomás, a hőmérséklet, a térfogat és az anyag molszámának változása hogyan befolyásolja a rendszert. Mivel a gázállandó, R, minden helyzetben minden gáz esetében azonos, ha megoldod R az ideális Gáztörvényben, majd két egymással egyenlő Gáztörvényt állítasz be, akkor megvan a kombinált gáztörvény:

P1V1 n1T1

=

P2V2 n2T2

az “1” indexű értékek a kezdeti feltételekre vonatkoznak
a “2” indexű értékek a végső feltételekre vonatkoznak

Ha ismeri a rendszer kezdeti feltételeit, és meg akarja határozni az új nyomást, miután növelte a hangerőt, miközben a mólok számát és a hőmérsékletet azonos szinten tartotta, csatlakoztassa az összes ismert értéket, majd egyszerűen oldja meg az ismeretlen értéket.

példa probléma: egy 25,0 mL-es gázmintát zárunk egy lombikba 22cc-nél. ha a lombikot jégfürdőbe helyezzük 0ccc-nél, Mekkora lenne az új gáztérfogat, ha a nyomást állandó szinten tartjuk?

válasz:
mivel a nyomás és a molok száma állandó, nem kell őket ábrázolnunk az egyenletben, mert az értékeik törlődnek. Tehát a kombinált gáztörvény-egyenlet válik:
V1 T1 = V2 T2
25.0 mL 295 K = v2 273 K
	V2 = 23,1 ml

számos probléma megoldására alkalmazhatjuk az ideális gáztörvényt. Eddig csak egy anyag, a tiszta gázok gázait vettük figyelembe. Azt is megértjük, mi történik, ha több anyag keveredik egy tartályban. Dalton parciális nyomásának törvénye szerint tudjuk, hogy a tartályra több különböző gáz által kifejtett teljes nyomás megegyezik az egyes gázok által a tartályra kifejtett nyomás összegével.

ahol:

Pt=teljes nyomás
P1=a gáz parciális nyomása “1”
P2=a gáz parciális nyomása “2”
és így tovább

Az ideális gáztörvény alkalmazásával, és összehasonlítva egy gáz nyomását a teljes nyomással, megoldjuk a Mol frakciót.

P1 Pt

=

n2 RT/V nt RT/V

=

n1 nt

= X1

Where:

X1 = MOL frakció gáz “1”

és fedezze fel, hogy a parciális nyomás minden a gáz a keverékben egyenlő a teljes nyomás szorozva a Mol frakció.

P1 =

N1 nt

pt = x1pt

példa probléma: egy 10,73 g-os PCL5 mintát helyezünk egy 4,00 literes lombikba 200 főnél.
A) mekkora a lombik kezdeti nyomása, mielőtt bármilyen reakció bekövetkezne?
b) a PCl5 disszociál az egyenlet szerint: PCl5(g) –> PCl3(g) + Cl2(g). Ha a PCl5(g) összes móljának fele disszociál, és a megfigyelt nyomás 1,25 atm, mekkora a Cl2(g) parciális nyomása?

válasz:
a) 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

mint korábban említettük, a gáz alakját teljes egészében az a tartály határozza meg, amelyben a gázt tartják. Néha azonban a tartályban kis lyukak vagy szivárgások lehetnek. A molekulák kifolynak ezekből a szivárgásokból, az effúziónak nevezett folyamatban.Mivel a hatalmas molekulák utaznakalacsonyabb, mint a könnyebb molekulák, az effúzió sebessége mindegyikre jellemző gáz. Graham törvényét használjuk két különböző molekula effúziós sebességének viszonyának ábrázolására. Ez a kapcsolat megegyezik a két anyag molekulatömegének inverzének négyzetgyökével.

r1 r2

=

μ1 μ1

Where:

r1 = sebesség effúzió molekulák egységnyi idő gáz ” 1 “
r2 = sebesség effúzió molekulák egységnyi idő gáz ” 2 ”
u1 = molekulatömege gáz “1”
u2=molekulatömege gáz ” 2 ”

korábban úgy csak ideális gázok, azok, amelyek illeszkednek a feltételezések az ideális gáz törvény.A gázok azonban soha nem tökéletesen ideális állapotban vannak. Minden gáz atomjának tömege és térfogata van. Ha a nyomás alacsony és a hőmérséklet alacsony, a gázok hasonlóan viselkednek, mint az ideális állapotban lévő gázok. Amikor a nyomás és a hőmérséklet emelkedik, a gázok távolabb térnek el az ideális állapottól. Új szabványokat kell feltételeznünk, és új változókat kell figyelembe vennünk, hogy figyelembe vegyük ezeket a változásokat. Az agas jobb ábrázolására használt általános egyenlet, amely nem áll közel az ideális körülményekhez, a Van der Waals-egyenlet, alább látható.

P +

n2a V2

V n

– b

= RT

Where the van der Waals constants are:

a számlák molekuláris attrakció
b számlák térfogata molekulák

az alábbi táblázat mutatja értékek a és b több különböző vegyületek és elemek.

Fajok	a (dm6 bar mol-2)	b (dm3 mol-1)
hélium	0,034598	0, 023733
hidrogén	0, 24646	0, 026665
nitrogén	1, 3661	0, 038577
oxigén	1,3820	0,031860
benzol	18.876	0.11974

gyakorlat ideális gáztörvény probléma:
2,00 g hidrogéngáz és 19,2 g oxigéngáz kerül egy 100,0 literes tartályba. Ezek a gázok reakcióba lépnek H2O (g). A hőmérséklet a reakció végén 38cc.
a) mekkora a nyomás a reakció végén?
b) ha a hőmérsékletet 77 KB-ra emeljük, Mekkora lenne az új nyomás ugyanabban a tartályban?Ideális gázjogi megoldás.

Gyakorold a nyomás problémáját:
1 mól oxigéngáz és 2 mól ammónia kerül egy tartályba, és hagyjuk, hogyreagáljanak 850 kb C egyenlet szerint:

4 NH3(g) + 5 O2(g) –> 4 NO(g) + 6 H2O(g)
A) ha a tartályban a teljes nyomás 5,00 ATM, mekkora a fennmaradó három gáz parciális nyomása?
b) Graham törvénye alapján mekkora az NH3(g) és O2(g) folyadékgyülem aránya?
nyomás megoldás.

összenyomhatóság és ideális Gázelközelítés: An Online Interactive Tool