Stāvokļa vienādojums gāzēm (Klepeirona vienādojums)

THE Kleperona vienādojums, zināms arī kā ideāls gāzes stāvokļa vienādojums vai tomēr vispārējais gāzes vienādojums, ko izveidojis Parīzes zinātnieks Benuā Pols Emīls Klepeirons (1799-1864), ir parādīts zemāk:

priekš. V = n. A. T

Tā kā tas ir:

p = gāzes spiediens;

V = gāzes tilpums;

n = vielas daudzums gāzē (molos);

T = gāzes temperatūra, mēra pēc Kelvina skalas;

R = perfekto gāzu universālā konstante.

Bet kā jūs nonācāt pie šī vienādojuma?

labi tekstā Vispārējais gāzes vienādojums, Ir parādīts, ka tad, kad fiksēta gāzes masa tiek pārveidota par trīs pamatlielumiem, kas ir spiediens, tilpums un temperatūra, zemāk esošās attiecības paliek nemainīgas:

priekš_sākotnējā. V_sākotnējā = priekš_Fināls. V_Fināls
T_sākotnējā T_Fināls

vai

priekš. V = nemainīgs
T

Tomēr šī konstante ir proporcionāla vielas daudzumam gāzē, tāpēc mums ir:

priekš. V = n .konstante
T

Nododot temperatūru otram dalībniekam, mums ir:

priekš. V = n. nemainīgs. T

Šis ir stāvokļa vienādojums perfektām gāzēm, ko ierosināja Klepeirons.

Itāļu ķīmiķis Amedeo Avogadro (1776-1856) to pierādīja

vienādos tilpumos jebkuru gāzu, kas atrodas vienādos temperatūras un spiediena apstākļos, ir vienāds molekulu skaits. Tādējādi 1 mols jebkurai gāzei vienmēr ir vienāds molekulu daudzums, kas ir 6,0. 10²³ (Avogadro numurs). Tas nozīmē ka 1 mols jebkuras gāzes arī vienmēr aizņem to pašu tilpumu, kas normālos temperatūras un spiediena apstākļos (CNTP), kuros spiediens ir vienāds ar 1 atm un temperatūra ir 273 K (0°C), ir vienāds ar 22,4L.

Izmantojot šos datus, mēs varam noskaidrot konstantes vērtību iepriekš minētajā vienādojumā:

priekš. V = n. nemainīgs. T
konstante = priekš. V
n. T

konstante = 1 atm. 22,4 l
1 mol. 273 tūkst

konstante = 0,082 atm. L. mol^-1. K^-1

Tādējādi šī vērtība tika definēta kā universāla gāzes konstante un to arī simbolizēja burts R.

Dažādos apstākļos mums ir:

R = PV = 760 mmHg. 22,4 l = 62,3 mmHg. L/mol. K
nT 1 mol. 273,15 tūkst

R = PV = 760 mmHg. 22 400 ml = 62 300 mmHg. ml/mol. K
nT 1 mol. 273,15 tūkst

R = PV = 101 325 Pa. 0,0224 m³ = 8 309 P.m³/mol. K
nT 1 mol. 273,15 tūkst

R = PV = 100 000 Pa. 0,02271 m³ = 8314 P.m³/mol. K
nT 1 mol. 273,15 tūkst

Pēc tam mēs varam atrisināt problēmas, kas saistītas ar gāzēm ideālos apstākļos, izmantojot Klepeirona vienādojumu, jo tas attiecas uz jebkura veida situācijām. Tomēr ir svarīgi uzsvērt, ka liela uzmanība jāpievērš mērvienībām, kuras izmanto, lai piemērotu pareizo universālās gāzes konstantes R vērtību.

Turklāt, tā kā vielas daudzumu var noteikt pēc formulas:

n = makaroni → n = m
molārā masa M

mēs varam aizvietot “n” Klepeirona vienādojumā un iegūt jaunu vienādojumu, ko var izmantot gadījumos, kad gāzes molu skaita vērtība nav tieši norādīta:

priekš. V = m . A. TM

Autore: Dženifera Fogača
Beidzis ķīmiju

Avots: Brazīlijas skola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/equacao-estado-dos-gases-equacao-clapeyron.htm