Tabla de Contenidos
En ideell gass er en hypotetisk gass hvis tilstand er fullstendig bestemt av den ideelle gassloven under ethvert sett av forhold. Det vil si at det er en gass hvis trykk, temperatur, volum og mengde materie (antall mol) er relatert ved hjelp av følgende matematiske ligning:
hvor P er det absolutte trykket, V er volumet som gassen opptar, n er antall mol gasspartikler som er tilstede, T er den absolutte temperaturen og R er den universelle ideelle gasskonstanten. Dette er en tilstandslikning med tre frihetsgrader, som betyr at kunnskap om tre av de fire variablene (P, V, n og T) umiddelbart bestemmer verdien av den fjerde, og derfor fullstendig definerer systemets tilstand. .
Egenskaper for en ideell gass
- De adlyder den ideelle gassloven under alle forhold.
- De består av punktpartikler.
- Partiklene samhandler ikke med hverandre.
- De gjennomgår ikke faseendringer, det vil si at de ikke kan gjennomgå kondensering eller avsetning.
- Dens indre energi er proporsjonal med temperaturen.
- De har konstant varmekapasitet, både spesifikk og molar.
Hvorfor er de ideelle?
Ideelle gasser representerer en forenklet modell av gasstilstanden, som er den enkleste tilstanden hvor materie kan finnes. Det er en ideell modell (det vil si at den ikke er ekte), siden å oppfylle den ideelle gassligningen for en hvilken som helst verdi av P, V, ikke T, innebærer at en ideell gass kan komprimeres uendelig til så lite volum som vi vil. , uten at den slutter å være en gass (det vil si uten at den blir en flytende eller fast tilstand), uavhengig av trykk eller temperatur.
Dette er bare mulig i vår fantasi (derav begrepet ideal, som kommer fra idé, noe som bare eksisterer i tankene våre), siden gasser er laget av materie, og materie, per definisjon, opptar et volum i rommet. . Dette betyr at hvis vi hele tiden reduserer volumet til en ekte gass, vil gasspartiklene på et tidspunkt oppta alt tilgjengelig volum og vi vil ikke kunne komprimere det ytterligere. For at vi skal kunne komprimere en gass på ubestemt tid, må den bestå av punktpartikler, det vil si partikler som har masse, men som ikke opptar en plass i rommet, noe som ikke er sant.
Dessuten er den eneste måten en gass ikke vil kondensere når vi komprimerer den og flytter partiklene nærmere hverandre, hvis partiklene ikke samhandler med hverandre på noen måte. I den virkelige verden avtar selv de svakeste interaksjonene med avstanden, noe som betyr at de øker når vi flytter partiklene nærmere hverandre. Dette innebærer at når man komprimerer en ekte gass, vil partiklene på et tidspunkt være nær nok hverandre til at disse kreftene er sterke nok til å binde gasspartiklene sammen, og danner en kondensert fase, dvs. en væske eller et fast stoff.
Ekte gasser som oppfører seg som ideelle gasser
Hvis ideelle gasser ikke eksisterer, er det verdt å spørre, hva er denne modellen for? Svaret er heldigvis mye. Ingen ekte gass oppfører seg ideelt under alle forhold av trykk, temperatur og volum som vi kan forestille oss. Imidlertid oppfører de fleste ekte gasser seg som om de var ideelle under visse spesifiserte forhold der egenskapene som gjør dem virkelige bidrar så lite til deres faktiske oppførsel at de er ubetydelige.
For at dette skal skje, må i utgangspunktet to hovedvilkår være oppfylt:
- At volumet som opptas av alle gasspartiklene er ubetydelig sammenlignet med volumet som er tilgjengelig for å bevege seg (det vil si volumet til beholderen som inneholder dem). Denne tilstanden søker at partiklene er mest mulig like punktpartikler.
- At interaksjonene mellom partikler er så svake og så korte at de praktisk talt ikke kan påvirke deres bevegelse i beholderen.
Den første betingelsen er oppfylt når trykket til en ekte gass er lavt. Under disse forholdene er det svært få partikler, så praktisk talt hele volumet av beholderen er tilgjengelig for at partiklene kan bevege seg fritt.
Den andre betingelsen er oppfylt ved høye temperaturer. Husk at temperatur er et direkte mål på den gjennomsnittlige kinetiske energien til partiklene som utgjør stoffet, inkludert gasser. Jo høyere temperatur, jo raskere beveger partiklene seg inne i beholderen, noe som gjør effekten av tiltrekningskreftene mellom partiklene ubetydelige.
Det bidrar også til å gi den andre betingelsen at partiklene som utgjør gassen, enten disse er individuelle molekyler eller atomer (som i tilfellet med edelgasser), ikke er polare og at den eneste mulige formen for interaksjon mellom en partikkel og en annen. er London-spredningskreftene, det vil si de svakeste intermolekylære interaksjonene som er kjent.
Referanser
Atkins, P., & dePaula, J. (2010). Atkins. Fysisk kjemi (8. utg .). Panamerican Medical Editorial.
Chang, R. (2002). Fysisk kjemi (1. utg .). MCGRAW HILL UTDANNING.
Chang, R. (2021). Kjemi (11. utgave ). MCGRAW HILL UTDANNING.
Farfan, R. (sf). Ideell gassdefinisjon . Scribd. https://es.scribd.com/document/261584369/Definicion-de-Gas-Ideal
Máxima U., J. (2021, 21. oktober). Ideell gass . Kjennetegn. https://www.caracteristicas.co/gases-ideales/
