Gaz Formülleri
Gazlar, madde moleküllerinin birbirinden en uzak olduğu halidir ve moleküller hızlıdır. Moleküller arasındaki etkileşim yok denecek kadar azdır. Kolaylıkla sıkıştırılabilirler. Özkütleleri katılara ve sıvılara göre küçüktür. Bulundukları kabın her noktasına eşit basınç uygularlar.
İdeal Gaz
İdeal gaz, öz hacme sahip olmayan, molekülleri arasında itme ve çekme kuvveti bulunmayan ve moleküllerin çarpışmasında kinetik enerji kaybı olmayan gaz örneğidir. Doğada bulunan gazlar gerçek gazlardır. Bu gerçek gazlar düşük basınç ve yüksek sıcaklık işlemlerinde ideal gaza dönüşür.
- İdeal Gaz Denklemi: P. V = n. R. T ile ifade edilir.
- P: Basınç (Atm)
- NOT: 760 mm Hg = 76 cm Hg = 1 atm bağıntısı unutulmamalıdır.
- V: Hacim (Lt)
- N: Gazın mol sayısı
- R: İdeal gaz sabiti bütün gazlar için ortaktır ve değeri 22,4/273 = 0,082 litre. Atm/mol. K'dir.
- T: Sıcaklık (Kelvin) (K)
Örnek
2 mol H2 gazının 5,6 litre hacmi olan bir kapta basıncının 8 atm olabilmesi için sıcaklık kaç Kelvin olmalıdır?
- Çözüm:
- P = 8 atm
- V = 5,6 lt
- N = 2 mol
- R = 22,4/273 = 0,082
- T = ?
- P. V = n. R. T denkleminde verileri yerine yazarsak,
- 8 atm. 5,6 lt = 2. 0,082. T
- T = 273 K olur.
Gazların Çözünürlüğü
- Gazların çözünürlüğü gazın cinsine bağlıdır.
- Gazın bulunduğu ortamın sıcaklığına bağlıdır. Sıcaklık artarsa çözünürlük azalır.
- Gazın basıncına bağlıdır. Basınç artarsa çözünürlük artar.
Gazların Yoğunluğu ve Formülü
- Gazın mol sayısı: gaz kütlesi/gazın mol ağırlığı
- N: Gaz mol sayısı
- M: Gaz kütlesi
- MA: Gazın mol ağırlığı
- N = m/MA
- İdeal gaz denkleminden yerine koyarsak,
- P. V = m/MA. R. T
- P. MA = m/V. R. T ve d=m/V (Özkütle= kütle/hacim) olduğu için
- P. MA = d. R. T denklemi yoğunluk hesaplamalarında kullanılır.
Gazların Karşılaştırılması ve Formülü
- Bir ya da birden fazla gaz birbiri ile karşılaştırıldığı zaman yine ideal gaz denkleminden yola çıkarak,
- P. V = n. R. T denkleminde R sabiti çekildiği zaman, R = P. V/n. T olur.
- Z gazı için, Pz. Vz = nz. R. Tz
- Y gazı için, Py. Vy = ny. R. Ty bu iki denklemden yola çıkarak genel bir denklem elde edilir. Burada R yani ideal gaz sabitinin eşitliği kullanılır. Ve;
- P1. V1/n1. T1 = P2. V2/n2. T2 genel denkliği elde edilir.
Gazların Karıştırılması ve Formülü
- Sıcaklık (T) sabit ise P. V = n. R. T denklemine göre gazlar karıştırıldığı zaman;
- Pson. Vson = P1. V1 + P2. V2 + ... + Pn. Vn formülü kullanılır.
Gazlarda Kısmi Basınç ve Formülü
- Kısmi basınç, karışımda bulunan her bir gazın o kap içerisinde yalnız olduğu zaman yapacağı basınçtır. Kısmi basınçtan bahsedebilmek için kabın içinde birden fazla gaz bulunmalıdır. Kabın içerisindeki bütün gazlar için hacim (V) ve sıcaklık (T) aynı olur. Basınç ise mol sayısı ile doğru orantılı olur.
- Herhangi bir a gazı için,
- Pa: a gazının kısmi basıncı
- Na: a gazının molü
- PT: Toplam basınç
- NT: Toplam mol sayısı
- Pa = (Na/nT). PT denkliği yazılabilir.
|
