Όταν μελετήσαμε τον ιδανικό νόμο για τα αέρια, είδαμε ότι τα αέρια αποτελούνται από μια τεράστια ποσότητα ατόμων και μορίων. Αυτά τα μόρια (ή άτομα) βρίσκονται σε συνεχή κίνηση και η κίνησή τους εξαρτάται βασικά από τους νόμους της κινηματικής. Ο χαρακτηρισμός του ιδανικού νόμου για το φυσικό αέριο δίνεται από την ακόλουθη εξίσωση:
PV = nRT
Σε αυτήν την έκφραση που χρησιμοποιούμε για να χαρακτηρίσουμε ένα ιδανικό αέριο, χρησιμοποιούμε την ποσότητα του αερίου που εκφράζεται σε γραμμομόρια, δηλαδή τη μάζα διαιρούμενη με τη μοριακή μάζα. Για να βρούμε τη συνολική μάζα οποιουδήποτε αερίου, που αντιστοιχεί στον αριθμό (η) γραμμομορίων μορίων, θα πολλαπλασιάσουμε αυτόν τον αριθμό με τη γραμμομοριακή μάζα του αερίου.
Ας δούμε ένα απλό παράδειγμα: 1 γραμμομόριο ατόμων άνθρακα έχει μάζα 12 γραμμάρια: το μόριο νερού, αποτελείται από δύο άτομα υδρογόνου και ένα από οξυγόνο, έχει μοριακή μάζα M = (2 x 1) + 16 = 18 g / mol.
Μπορούμε να εκφράσουμε τον ιδανικό νόμο για τα αέρια ως συνάρτηση της πυκνότητας. Με αυτόν τον τρόπο, μπορούμε να υπολογίσουμε τη διακύμανση της πυκνότητας ενός αερίου όταν η πίεση ή η θερμοκρασία μεταβάλλεται, χωρίς να ανησυχούμε για τον όγκο. Σύμφωνα με την εξίσωση περί νόμου περί φυσικού αερίου, μπορούμε να το ξαναγράψουμε ως εξής:
Στην παραπάνω εξίσωση, σημειώνουμε ότι το n / V είναι ο αριθμός γραμμομορίων ατόμων ή μορίων ανά μονάδα όγκου. Έτσι, για να βρούμε την πυκνότητα, πολλαπλασιάζουμε απλά n / V με τη μοριακή μάζα M του εν λόγω αερίου. Επομένως, πολλαπλασιάζοντας τις δύο πλευρές της εξίσωσης με τη μοριακή μάζα του αερίου, έχουμε:
Που λέει ότι η απόλυτη πυκνότητα ενός αερίου είναι άμεσα ανάλογη με τη μοριακή μάζα και η πίεση είναι αντιστρόφως ανάλογη με τη θερμοκρασία.
Θυμηθείτε εάν:
1 mol = 6,02 x 1023 μόρια
Η μοριακή μάζα είναι η μάζα 1 mol μορίων
1 γραμμάριο αερίου στο CNTP * (0ºC 1atm) καταλαμβάνει 22,4 λίτρα.
* CNTP - κανονικές συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης
Από τον Domitiano Marques
Αποφοίτησε στη Φυσική
Σχολική ομάδα της Βραζιλίας
Πηγή: Σχολείο της Βραζιλίας - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-densidade-lei-dos-gases-ideais.htm
