Израчунајте притисак вршен од 0,3000 мола хелија у посуди од 0,2000 Л на -25 ° Ц користећи
а. закон о идеалном гасу
б. ван дер Ваалс једначина
Која је разлика између неидеалних и идеалних гасова?
Дато:
аОн = 0.0341 атм · Л2/mol2
бОн = 0.0237 Л · мол
Део 1:Идеални закон о гасу
Тхе идеални гас закон се изражава формулом:
ПВ = нРТ
где
П = притисак
В = запремина
н = број од кртице гаса
Р = константа идеалног гаса = 0,08206 Л · атм / мол · К
Т = апсолутна температура
Пронађите апсолутну температуру
Т = ° Ц + 273,15
Т = -25 + 273,15
Т = 248,15 К
Пронађите притисак
ПВ = нРТ
П = нРТ / В
П = (0,3000 мол) (0,08206 Л · атм / мол · К) (248,15) / 0,02 Л
Пидеално = 30,55 атм
Део 2: Ван дер Ваалсова једначина
Ван дер Ваалсова једнаџба изражена је формулом
П + а (н / В)2 = нРТ / (В-нб)
где
П = притисак
В = запремина
н = број молова гаса
а = привлачност између појединих честица гаса
б = просечна запремина појединих честица гаса
Р = константа идеалног гаса = 0,08206 Л · атм / мол · К
Т = апсолутна температура
Решите за притисак
П = нРТ / (В-нб) - а (н / В)
Да би математику било лакше пратити, једначина ће се рашчланити на два дела где
П = Кс - И
где
Кс = нРТ / (В-нб)
И = а (н / В)2
Кс = П = нРТ / (В-нб)
Кс = (0.3000 мол) (0.08206 Л · атм / мол · К) (248.15) / [0.2000 Л - (0.3000 мол) (0.0237 Л / мол)]
Кс = 6.109 Л · атм / (0.2000 Л - .007 Л)
Кс = 6.109 Л · атм / 0.19 Л
Кс = 32.152 атм
И = а (н / В)2
И = 0,0341 атм · Л2/mol2 к [0.3000 мол / 0.2000 Л]2
И = 0,0341 атм · Л2/mol2 к (1,5 мол / л)2
И = 0,0341 атм · Л2/mol2 к 2,25 мол2/ Л2
И = 0,077 атм
Препоручите да бисте пронашли притисак
П = Кс - И
П = 32,152 атм - 0,077 атм
Пне идеално = 32.075 атм
Део 3 - Пронађите разлику између идеалних и не идеалних услова
Пне идеално - Пидеално = 32.152 атм - 30.55 атм
Пне идеално - Пидеално = 1.602 атм
Одговор:
Тлак идеалног гаса је 30,55 атм, а притисак за ван дер Ваалс једначина неидеалног гаса било је 32.152 атм. Неидеални гас имао је већи притисак за 1.602 атм.
Идеалан гас је онај у коме молекули не делују међусобно и не заузимају никакав простор. У идеалном свету, судари између молекула гаса су у потпуности еластични. Сви гасови у стварном свету имају молекуле са пречником и који међусобно делују увек постоји мало грешака у употреби било ког облика Закона о идеалном гасу и ван дер Ваалс једначина
Међутим, племенити гасови делују слично идеалним гасовима јер не учествују у хемијским реакцијама са другим гасовима. Посебно хелијум делује као идеалан гас јер је сваки атом тако ситан.
Остали гасови се понашају попут идеалних гасова када су под ниским притиском и температурама. Низак притисак значи да долази до мало интеракција између молекула гаса. Ниска температура значи да молекули гаса имају мање кинетичке енергије, тако да се не крећу толико да комуницирају једни са другима или са својим спремником.