عندما درسنا قانون الغاز المثالي ، رأينا أن الغازات تتكون من كمية هائلة من الذرات والجزيئات. هذه الجزيئات (أو الذرات) في حركة مستمرة وتعتمد حركتها أساسًا على قوانين الحركية. يتم إعطاء توصيف قانون الغاز المثالي بالمعادلة التالية:
PV = nRT
في هذا التعبير الذي نستخدمه لوصف الغاز المثالي ، نستخدم كمية الغاز معبرًا عنها بالمولات ، أي الكتلة مقسومة على الكتلة الجزيئية. لإيجاد الكتلة الكلية لأي غاز ، والتي تتوافق مع عدد (n) من مولات الجزيئات ، سنضرب هذا الرقم في الكتلة المولية للغاز.
لنلقِ نظرة على مثال بسيط: 1 مول من ذرات الكربون له كتلة 12 جرامًا: جزيء الماء ، يتكون من ذرتين من الهيدروجين وواحدة من الأكسجين ، وله كتلة جزيئية M = (2 × 1) + 16 = 18 ز / مول.
يمكننا التعبير عن قانون الغاز المثالي كدالة للكثافة. بهذه الطريقة ، يمكننا حساب تباين كثافة الغاز عندما يتغير الضغط أو درجة الحرارة ، دون القلق بشأن الحجم. وفقًا لمعادلة قانون الغاز أعلاه ، يمكننا إعادة كتابتها على النحو التالي:
في المعادلة أعلاه ، نلاحظ أن n / V هو عدد مولات الذرات أو الجزيئات لكل وحدة حجم. وهكذا ، لإيجاد الكثافة ، نقوم ببساطة بضرب n / V في الكتلة الجزيئية M للغاز المعني. لذلك ، بضرب طرفي المعادلة في الكتلة المولية للغاز ، نحصل على:
والذي ينص على أن الكثافة المطلقة للغاز تتناسب طرديًا مع الكتلة الجزيئية والضغط عكسيًا مع درجة الحرارة.
تذكر إذا:
1 مول = 6.02 × 1023 جزيء
الكتلة الجزيئية هي كتلة 1 مول من الجزيئات
1 مول من الغاز في CNTP * (0 درجة مئوية 1 ضغط جوي) يشغل 22.4 لترًا.
* CNTP - درجة الحرارة العادية وظروف الضغط
بقلم دوميتيانو ماركيز
تخرج في الفيزياء
فريق مدرسة البرازيل
مصدر: مدرسة البرازيل - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-densidade-lei-dos-gases-ideais.htm
