Tabla de Contenidos
Gas ideal adalah gas hipotetis yang keadaannya sepenuhnya ditentukan oleh hukum gas ideal dalam kondisi apa pun. Artinya, itu adalah gas yang tekanan, suhu, volume dan jumlah materi (jumlah mol) dihubungkan melalui persamaan matematika berikut:
di mana P adalah tekanan absolut, V adalah volume yang ditempati gas, n adalah jumlah mol partikel gas yang ada, T adalah temperatur absolut , dan R adalah konstanta gas ideal universal. Ini adalah persamaan keadaan dengan tiga derajat kebebasan, yang berarti bahwa pengetahuan tentang tiga dari empat variabel (P, V, n, dan T) segera menentukan nilai keempat, dan karena itu sepenuhnya mendefinisikan keadaan sistem. .
Ciri-ciri gas ideal
- Mereka mematuhi hukum gas ideal dalam semua kondisi.
- Mereka terdiri dari partikel titik.
- Partikelnya tidak berinteraksi satu sama lain.
- Mereka tidak mengalami perubahan fasa, yaitu tidak dapat mengalami kondensasi atau pengendapan.
- Energi dalamnya sebanding dengan suhu.
- Mereka memiliki kapasitas panas yang konstan, baik spesifik maupun molar.
Mengapa mereka ideal?
Gas ideal mewakili model keadaan gas yang disederhanakan, yang merupakan keadaan paling sederhana di mana materi dapat ditemukan. Ini adalah model ideal (yaitu, itu tidak nyata), karena memenuhi persamaan gas ideal untuk setiap nilai P, V, bukan T, menyiratkan bahwa gas ideal dapat dikompresi secara tak terbatas hingga volume sekecil yang kita suka. , tanpa berhenti menjadi gas (yaitu, tanpa menjadi cair atau padat), terlepas dari tekanan atau suhu.
Ini hanya mungkin dalam imajinasi kita (oleh karena itu istilah ideal, yang berasal dari ide, sesuatu yang hanya ada dalam pikiran kita), karena gas terbuat dari materi, dan materi, menurut definisi, menempati volume di ruang angkasa. . Artinya jika kita terus-menerus mengurangi volume gas nyata, pada titik tertentu partikel gas akan menempati semua volume yang tersedia dan kita tidak akan dapat memampatkannya lebih jauh. Agar kita dapat memampatkan gas tanpa batas, ia harus terdiri dari partikel titik, yaitu partikel yang memiliki massa tetapi tidak menempati tempat di ruang angkasa, yang tidak benar.
Selain itu, satu-satunya cara agar gas tidak mengembun saat kita mengompresnya dan memindahkan partikel lebih dekat adalah jika partikel tidak berinteraksi satu sama lain dengan cara apa pun. Di dunia nyata, bahkan interaksi terlemah berkurang dengan jarak, yang berarti interaksi meningkat saat kita memindahkan partikel lebih dekat satu sama lain. Ini menyiratkan bahwa ketika memampatkan gas nyata, pada titik tertentu partikel akan cukup dekat satu sama lain sehingga gaya ini cukup kuat untuk mengikat partikel gas bersama-sama, membentuk fase terkondensasi, yaitu cairan atau padat.
Gas nyata yang berperilaku seperti gas ideal
Jika gas ideal tidak ada, patut ditanyakan, lalu untuk apa model ini? Jawabannya, untungnya, banyak. Tidak ada gas nyata yang berperilaku ideal di bawah semua kondisi tekanan, suhu, dan volume yang dapat kita bayangkan. Namun, sebagian besar gas nyata berperilaku seolah-olah ideal di bawah kondisi tertentu tertentu di mana karakteristik yang membuatnya nyata berkontribusi sangat kecil terhadap perilaku aktualnya sehingga dapat diabaikan.
Agar hal ini terjadi, pada dasarnya dua syarat utama harus dipenuhi:
- Bahwa volume yang ditempati oleh semua partikel gas dapat diabaikan dibandingkan dengan volume yang tersedia untuk bergerak (yaitu volume wadah yang menampungnya). Kondisi ini berusaha agar partikelnya semirip mungkin dengan partikel titik.
- Bahwa interaksi antar partikel sangat lemah dan sangat singkat sehingga praktis tidak dapat mempengaruhi pergerakannya di dalam wadah.
Kondisi pertama terpenuhi ketika tekanan gas nyata rendah. Dalam kondisi ini, terdapat sangat sedikit partikel, sehingga hampir seluruh volume wadah tersedia bagi partikel untuk bergerak bebas.
Kondisi kedua terpenuhi pada suhu tinggi. Ingatlah bahwa suhu adalah ukuran langsung dari energi kinetik rata-rata partikel penyusun materi, termasuk gas. Semakin tinggi suhu, semakin cepat partikel bergerak di dalam wadah, yang membuat efek gaya tarik-menarik antar partikel dapat diabaikan.
Ini juga membantu untuk memberikan syarat kedua bahwa partikel yang membentuk gas, apakah itu molekul atau atom individu (seperti dalam kasus gas mulia), tidak polar dan satu-satunya bentuk interaksi yang mungkin antara partikel dan partikel lain. adalah gaya dispersi London, yaitu interaksi antarmolekul terlemah yang diketahui.
Referensi
Atkins, P., & dePaula, J. (2010). Atkins. Kimia Fisik ( edisi ke-8 ). Editorial Medis Panamerican.
Chang, R. (2002). Fisikokimia ( edisi pertama ). PENDIDIKAN BUKIT MCGRAW.
Chang, R. (2021). Kimia ( edisi ke-11 ). PENDIDIKAN BUKIT MCGRAW.
Farfan, R.(sf). Pengertian Gas Ideal . Scribd. https://es.scribd.com/document/261584369/Definicion-de-Gas-Ideal
Máxima U., J. (2021, 21 Oktober). Gas Ideal . Karakteristik. https://www.caracteristicas.co/gases-ideales/
