Els gasos reals: desviació de la idealitat

El terme "gasos reals" entre químics i físics anomenats gasos tals propietats que depèn directament de les seves interaccions intermoleculars. Encara que qualsevol directori especialitzat es pot llegir que un mol de les substàncies en condicions normals i l'estat estacionari ocupa un volum d'aproximadament 22,41108 litres. Aquesta declaració només és cert per als anomenats gasos d'efecte "ideal" perquè, segons l'equació de Clapeyron, no força d'atracció mútua i la repulsió de les molècules, i el volum ocupat per aquest últim actuant és despreciablemente petita.

Per descomptat, no existeixen aquestes substàncies, de manera que tots aquests arguments i càlculs són orientació purament teòrica. Però els gasos reals, que són, en certa mesura es desvien de les lleis ideals són molt freqüents. Entre les molècules d'aquestes substàncies són sempre força actual d'atracció mútua, el que significa que el seu volum és lleugerament diferent del model perfecte deduïda. D'altra banda, tots els gasos reals tenen diversos graus de desviació de la idealitat.

Però aquí es va traçar tot clara tendència: com més alt punt d'ebullició de substàncies prop de zero graus centígrads, més del compost variarà des del model ideal. L'equació d'estat dels gasos reals propietat de les forces físic holandès Johannes Diederik van der Waals, que es van retirar en 1873. En aquesta fórmula, que té la forma (p + n ² a / V ²⁾ (V - nb) = nRT , administrat dues modificacions molt substancials en comparació amb l'equació de Clapeyron (pV = nRT), determinat experimentalment. La primera es té en compte les forces d'interacció molecular, que afecta no només al tipus de gas, sinó també el seu volum, la densitat i la pressió. La segona correcció es determina per el pes molecular de la substància.

Els ajustos paper més important adquirir dades en un gas a alta pressió. Per exemple, per al nitrogen a 80 atmosferes exponent. càlculs seran diferents de l'ideal en al voltant de cinc per cent, mentre que la pressió augmenta a diferencia quatre atmosferes ja van aconseguir un cent per cent. D'això es desprèn que les lleis de la model de gas ideal són aproximats. Derogació d'ells és tant quantitatiu com qualitatiu. La primera es manifesta en el fet que l'equació de Clapeyron és vàlid per a tots els gasos reals molt aproximadament. Retiro és qualitativa molt més profund.

Els gasos reals bé poden ser transformats en líquid i sòlid estat d'agregació, la qual cosa seria impossible en la seva estricta adhesió a l'equació de Clapeyron. Les forces intermoleculars que actuen sobre aquests materials condueixen a la formació de diversos compostos químics. De nou, això no pot estar en el sistema de gas ideal teòric. Les comunicacions així formats anomenats química o de valència. En el cas en què el veritable s'ionitza el gas, en ell comencen a aparèixer forces d'atracció de Coulomb que determinen el comportament de, per exemple, un plasma, que és una espècie iònica neutres quasi. Això és especialment cert a la llum del fet que la física del plasma avui és una vasta, la disciplina científica de creixement, que té una molt àmplia aplicació en astrofísica, la teoria dels senyals d'ones ràdio, i el problema de nuclear controlada reaccions de fusió.

enllaços químics en els gasos reals, per la seva naturalesa no difereixen de les forces moleculars. Aquests i altres redueix en gran mesura a la interacció elèctrica entre les càrregues atòmiques, tots els quals es construeixen l'estructura atòmica i molecular de la substància. No obstant això, una comprensió completa de les forces moleculars i químiques va ser possible només amb l'aparició de la mecànica quàntica.

Hem d'admetre que no tots els estats de la matèria que sigui compatible amb l'equació del físic holandès, es pot implementar a la pràctica. Això requereix també un factor de la seva estabilitat termodinàmica. Una de les condicions importants tals agents d'estabilitat és que en l'equació isotèrmica de la pressió ha de ser estrictament observat una tendència a reduir el cos total. En altres paraules, amb l'augment dels valors de V totes les isotermes d'un gas real ha de caure de manera constant. Mentrestant, s'observen a la taula isotèrmica Van der Waals per sota del nivell de temperatura crítica de les porcions ascendents. Els punts en aquestes zones corresponen a l'estat inestable de la substància, que en la pràctica no es pot realitzar.