Gases reais: desvío ideality

O termo "gases reais" entre químicos e físicos chamados gases tales propiedades que é directamente dependente das súas interaccións intermoleculares. Aínda que calquera directorio especializado se pode ler que unha mole substancia en condicións normais eo estado estacionario ocupa un volume de aproximadamente 22,41108 litros. Esta afirmación só é verdade para os chamados gases "ideal" para que, de acordo coa ecuación de Clapeyron, non actuando forza de atracción mutua e repulsión das moléculas, eo volume ocupado por este último é desprezable.

Por suposto, non hai esas sustancias, por iso, todos estes argumentos e cálculos son orientación puramente teórico. Pero os gases reais, que son ata certo punto, se desviar das leis ideais son moi frecuentes. Entre as moléculas destas substancias están sempre presentes forza de atracción mutua, o que significa que o seu volume é lixeiramente diferente do modelo perfecto deducida. Ademais, todos os gases reais teñen graos variables de desviación da ideality.

Pero aquí trazou tendencia totalmente claro: canto maior punto de ebulición substancia próximo a cero graos centígrados, máis o composto pode variar do modelo ideal. A ecuación de estado dos gases reais detidos polos físico holandés Johannes Diederik van der Waals, foron retirados en 1873. Nesta fórmula, o cal ten a forma (P n ² un / V ²⁾ (V - NB) = nRT , administrada dúas modificacións moi substanciais, en comparación coa ecuación de Clapeyron (PV = nRT), determinado experimentalmente. O primeiro se ten en conta as forzas de interacción molecular, que afecta non só do tipo de gas, pero tamén o seu volume, a densidade e presión. A segunda corrección determínase polo peso molecular da substancia.

Os máis importantes axustes papel adquirir datos nun gas de alta presión. Por exemplo, para o nitróxeno a 80 atmosferas expoñente. cálculos será distinto do ideal de preto de cinco por cento, mentres que a presión aumenta a catro atmosferas diferenza xa alcanzado cen por cento. Aquí resulta que as leis do modelo de gas ideal son aproximados. Non obstante eles é tanto cuantitativa como cualitativa. O primeiro se manifesta no feito de que a ecuación de Clapeyron vale para todo gasoso verdadeira moi aproximadamente. Retreat é cualitativa moito máis profundo.

gases reais poden ser transformados en líquido e sólido estado de agregación, o que sería imposible na súa adherencia estrita para a ecuación de Clapeyron. forzas intermoleculares que actúan sobre tales materiais levar á formación de varios compostos químicos. Este novo non pode estar no sistema de gas ideal teórico. As comunicacións así formados chamado química ou Valencia. No caso de que o real gas ionizado, aí comezan a aparecer atracción forzas de Coulomb que determinan o comportamento, por exemplo, un plasma, que é un case especies iónicas neutros. Isto é especialmente certo á luz do feito de que a física de plasma hoxe é un amplo e en rápido desenvolvemento disciplina científica, que ten un moi ampla aplicación na astrofísica, a teoría de sinais de ondas de radio, eo problema do nuclear controlada reaccións de fusión.

ligazóns químicas en gases reais pola súa natureza, non difiren das forzas moleculares. Aqueles e outros amplamente reducido para a interacción eléctrica entre as cargas atómicas, as cales son construídos estrutura atómica e molecular da substancia. Con todo, unha comprensión completa das forzas moleculares e químicas só foi posible co xurdimento da mecánica cuántica.

Debemos admitir que non todo o estado da materia que é compatible coa ecuación do físico holandés, pode ser aplicado na práctica. Isto require tamén un factor de estabilidade termodinámica. Unha das condicións importantes tales axentes de estabilidade e que na ecuación da presión isotérmica debe ser estritamente observado unha tendencia a reducir o corporal total. Noutras palabras, con valores de V aumentando as isotérmicas dun gas real, debe caer de forma constante. Non obstante, o gráfico de isotérmicas de Van der Waals baixo do nivel crítico de temperatura das partes de subida son observados. Os puntos nestas zonas corresponden ao estado inestable da sustancia, que na práctica non pode ser realizado.