Gas reali: deviazione dalla idealità

Il termine "gas reali" tra chimici e fisici chiamati gas tali proprietà che è direttamente dipendente dalla loro interazioni intermolecolari. Anche se qualsiasi directory specializzata si legge che una mole di sostanze in condizioni normali e lo stato stazionario occupa un volume di circa 22,41,108 mila litri. Questa affermazione è vero solo per cosiddetti gas "ideale" per cui, secondo l'equazione Clapeyron, non agisce la forza di attrazione reciproca e repulsione delle molecole, e il volume occupato da quest'ultima è trascurabile.

Naturalmente, non esistono queste sostanze, quindi tutti questi argomenti e calcoli sono orientamento puramente teorico. Ma i gas reali, che sono in una certa misura deviare dalle leggi ideali sono molto frequenti. Tra le molecole di queste sostanze sono sempre presenti forza di attrazione reciproca, il che significa che il loro volume è leggermente differente dal modello perfetto dedotta. Inoltre, tutti i gas reali hanno gradi di deviazione dalla idealità.

Ma qui risalire tutto chiaro tendenza: maggiore punto di ebollizione sostanza vicino ai gradi centigradi zero, più il composto varierà dal modello ideale. L'equazione di stato dei gas reali di proprietà delle forze Waals fisico olandese Johannes Diederik van der, essi sono stati ritirati nel 1873. In questa formula, che ha la forma (p + n ² A / V ²⁾ (V – nb) = nRT , somministrato due modifiche molto consistenti in confronto con Clapeyron (PV = nRT), determinato sperimentalmente. Il primo tiene conto delle forze di interazione molecolare, che interessa non solo il tipo di gas, ma anche il suo volume, densità e pressione. La seconda correzione è determinato dal peso molecolare della sostanza.

Le regolazioni più importante ruolo acquisiscono i dati in un gas ad alta pressione. Ad esempio, per l'azoto a 80 atmosfere esponente. calcoli sarà diverso dall'ideale di circa cinque per cento, mentre la pressione aumenta a differenza quattro atmosfere già raggiunto cento per cento. Ne consegue che le leggi del modello gas ideale sono approssimativi. Deroga loro è sia quantitativi che qualitativi. La prima si manifesta nel fatto che l'equazione di Clapeyron vale per tutto il settore gassoso molto approssimativamente. Retreat è qualitativo molto più profondo.

gas reali potrebbero essere trasformati in un liquido e solido stato di aggregazione, che sarebbe impossibile nel loro stretta aderenza alla Clapeyron. forze intermolecolari che agiscono su tali materiali portano alla formazione di vari composti chimici. Anche questo non può essere nel sistema gas ideale teorico. Le comunicazioni così formate chiamati chimiche o valenza. Nel caso in cui il vero è ionizzato gas, ivi cominciano ad apparire Coulomb attrazione forze che determinano il comportamento di, per esempio, un plasma, che è una specie ionica neutra quasi. Questo è particolarmente vero alla luce del fatto che la fisica del plasma di oggi è un vasto, in rapido sviluppo disciplina scientifica, che ha un estremamente ampia applicazione in astrofisica, teoria dei segnali di onde radio, e il problema del nucleare controllata reazioni di fusione.

legami chimici in gas reali per loro natura non differiscono dalle forze molecolari. Questi e altri ampiamente ridotto all'interazione elettrica tra le cariche atomiche, che sono tutti costruiti struttura atomica e molecolare della sostanza. Tuttavia, una completa comprensione delle forze molecolari e chimiche era possibile solo con la comparsa della meccanica quantistica.

Dobbiamo ammettere che non ogni stato della materia che è compatibile con l'equazione del fisico olandese, può essere implementato nella pratica. Questo richiede anche un fattore di stabilità termodinamica. Una delle condizioni importanti tali agenti di stabilità è che nell'equazione pressione isotermica devono essere rigorosamente osservata una tendenza a ridurre il corpo totale. In altre parole, con valori di V aumento di tutte le isoterme di un gas reale dovrebbe scendere costantemente. Nel frattempo, si osservano sul grafico isoterma di Van der Waals di sotto del livello critico della temperatura delle porzioni crescenti. I punti in queste zone corrispondono allo stato instabile della sostanza, che in pratica non può essere realizzato.