የቁልፍ ልዩነት - ተስማሚ የጋዝ ህግ ከቫን ደር ዋልስ እኩልታ
ጥሩው የጋዝ ህግ መሰረታዊ ህግ ሲሆን የቫን ደር ዋልስ እኩልታ የተሻሻለው የሃሳቡ የጋዝ ህግ ስሪት ነው። በሃሳብ ጋዝ ህግ እና በቫን ደር ዋልስ እኩልታ መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት ሃሳባዊ የጋዝ ህግ እኩልታ ለሃሳባዊ ጋዞች ጥቅም ላይ የሚውል ሲሆን የቫን ደር ዋል እኩልነት ለሁለቱም ሃሳባዊ ጋዞች እና እውነተኛ ጋዞች ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል።
ጋዞች በቁስ አካል ውስጥ የሚገኙ ውህዶች ናቸው። የጋዝ ባህሪን እና ባህሪያትን ለመረዳት, የጋዝ ህጎች ጥቅም ላይ ይውላሉ. እነዚህ የጋዝ ሕጎች ተስማሚ ጋዞችን ባህሪያት ለመግለጽ ጥቅም ላይ ይውላሉ.ተስማሚ ጋዝ ልዩ ባህሪያት ያለው ግምታዊ የጋዝ ውህድ ነው, ማለትም በጋዝ ሞለኪውሎች መካከል ምንም የመሳብ ኃይሎች የሉም. ይሁን እንጂ እውነተኛ ጋዞች ከተገቢው ጋዞች በጣም የተለዩ ናቸው. ነገር ግን አንዳንድ እውነተኛ ጋዞች ትክክለኛ ሁኔታዎች (ከፍተኛ ሙቀት እና ዝቅተኛ ግፊቶች) ሲቀርቡ እንደ ጥሩ ጋዞችን ያሳያሉ። ስለዚህ የጋዝ ህጎች በእውነተኛ ጋዞች ከመጠቀማቸው በፊት ተሻሽለዋል።
ጥሩ የጋዝ ህግ እኩልነት ምንድን ነው?
ተስማሚ የጋዝ ህግ እኩልታ በኬሚስትሪ ውስጥ መሰረታዊ ህግ ነው። ሃሳቡ የጋዝ ህግ የሚያመለክተው የግፊት እና የሃሳቡ ጋዝ መጠን ከሙቀት ምርት እና ከተገቢው ጋዝ የጋዝ ቅንጣቶች ጋር በቀጥታ ተመጣጣኝ ነው። ትክክለኛው የጋዝ ህግ እኩልታ ከዚህ በታች ባለው መልኩ ሊሰጥ ይችላል።
PV=NkT
P ግፊቱ ባለበት፣ V መጠን፣ N የጋዝ ቅንጣቶች ብዛት እና ቲ ተስማሚ የጋዝ ሙቀት ነው። “k” የቦልትማን ቋሚ በመባል የሚታወቅ ተመጣጣኝነት ቋሚ ነው (የዚህ ቋሚ ዋጋ 1 ነው።38 x 10-23 ጄ/ኬ)። ሆኖም፣ የዚህ እኩልታ በጣም የተለመደው ቅጽ እንደሚከተለው ነው።
PV=nRT
P ግፊቱ፣ V መጠን፣ n የጋዝ ሞሎች ብዛት እና T የጋዝ ሙቀት ነው። አር ሁለንተናዊ ጋዝ ቋሚ (8.314 Jmol-1K-1) በመባል ይታወቃል። ይህ እኩልታ እንደሚከተለው ሊገኝ ይችላል።
የቦልትዝማን ቋሚ (k)=R/N
ይህንን ግንኙነት ከመሠረታዊ እኩልታ ጋር በመተግበር፣
PV=N x (R/N) x T
PV=RT
ለ"n" የሞሎች ብዛት፣
PV=nRT
የቫን ደር ዋልስ እኩልታ ምንድን ነው?
Van der Waal እኩልታ የተሻሻለው የሃሳቡ የጋዝ ህግ ስሪት ነው። ይህ እኩልነት ለትክክለኛ ጋዞች እና ለትክክለኛ ጋዞች ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል. ትክክለኛው የጋዝ ህግ ለትክክለኛ ጋዞች ጥቅም ላይ ሊውል አይችልም ምክንያቱም የጋዝ ሞለኪውሎች መጠን ከእውነተኛው ጋዝ መጠን ጋር ሲወዳደር በጣም ትልቅ ነው, እና በእውነተኛ ጋዝ ሞለኪውሎች መካከል የመሳብ ኃይሎች አሉ (ጥሩ የጋዝ ሞለኪውሎች ከጠቅላላው መጠን ጋር ሲነፃፀሩ አነስተኛ መጠን አላቸው., እና በጋዝ ሞለኪውሎች መካከል ምንም የመሳብ ኃይሎች የሉም).የቫን ደር ዋል እኩልታ እንደሚከተለው ሊሰጥ ይችላል።
(P + a{n/V}2) ({V/n} – b)=nRT
እዚህ ላይ፣ “a” በጋዝ ዓይነት ላይ የሚመረኮዝ ቋሚ ሲሆን ለ ደግሞ በአንድ ሞለ ጋዝ መጠን (በጋዝ ሞለኪውሎች የተያዘ) ቋሚ ነው። እነዚህ እንደ ሃሳባዊ የህግ እኩልታ እርማቶች ጥቅም ላይ ይውላሉ።
ምስል 01፡ ሪል ጋዞች ባህሪያቸው ከአይደል ጋዞች የተለየ ነው
የድምጽ ማስተካከያ
የእውነተኛ የጋዝ ሞለኪውል መጠን እዚህ ግባ የሚባል አይደለም (እንደ ጥሩ ጋዞች ሳይሆን)። ስለዚህ የድምጽ ማስተካከያው ይከናወናል. (V-b) የድምጽ ማስተካከያ ነው. ይህ ለጋዝ ሞለኪውል ለመንቀሳቀስ ያለውን ትክክለኛ መጠን ይሰጣል (ትክክለኛው መጠን=ጠቅላላ መጠን - ውጤታማ መጠን)።
የግፊት እርማት
የጋዝ ግፊት በጋዝ ሞለኪውል መያዣው ግድግዳ ላይ የሚፈጠረው ግፊት ነው። በእውነተኛ የጋዝ ሞለኪውሎች መካከል የመሳብ ኃይሎች ስላሉ ግፊቱ ከተገቢው ባህሪ የተለየ ነው። ከዚያም የግፊት ማስተካከያ መደረግ አለበት. (P + a{n/V}2) የግፊት ማስተካከያ ነው። (ተስማሚ ግፊት=የታየ ግፊት + የግፊት ማስተካከያ)።
በአይደል ጋዝ ህግ እና በቫን ደር ዋልስ እኩልታ መካከል ያለው ልዩነት ምንድን ነው?
ተስማሚ የጋዝ ህግ vs ቫን ደር ዋልስ እኩልታ |
|
| ሀሳባዊ የጋዝ ህግ እኩልታ በኬሚስትሪ ውስጥ መሰረታዊ ህግ ነው። | Van der Waal እኩልታ የተሻሻለው የሃሳቡ የጋዝ ህግ ስሪት ነው። |
| ቀመር | |
| ጥሩ የጋዝ ህግ እኩልታ PV=NkT ነው | Van der Waal እኩልታ (P + a{n/V}2) ({V/n} – b)=nRT ነው |
| ተፈጥሮ | |
| ጥሩ የጋዝ ህግ እኩልታ የተሻሻለ ስሪት አይደለም። | የቫን ደር ዋል እኩልታ የተሻሻለ ስሪት ሲሆን ለግፊት እና ለትክክለኛ ጋዝ መጠን አንዳንድ እርማቶች አሉት። |
| ክፍሎች | |
| ጥሩ የጋዝ ህግ እኩልታ ለተገቢ ጋዞች ተሰጥቷል። | የቫን ደር ዋል እኩልታ ለሁለቱም ተስማሚ ጋዞች እና እውነተኛ ጋዞች ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል። |
ማጠቃለያ - ተስማሚ የጋዝ ህግ ከቫን ደር ዋልስ እኩልታ
የጋዝ ግዛት ከሶስቱ ዋና ዋና የቁስ አካላት አንዱ ነው። የጋዝ ባህሪ እና ባህሪያት የጋዝ ህጎችን በመጠቀም ሊወሰኑ ወይም ሊተነብዩ ይችላሉ.ተስማሚ የጋዝ ህግ ለትክክለኛ ጋዞች ሊያገለግል የሚችል መሠረታዊ ህግ ነው. ነገር ግን እውነተኛ ጋዞችን በሚያስቡበት ጊዜ ተስማሚ የጋዝ ህግ እኩልታ መስተካከል አለበት. በሃሳብ ጋዝ ህግ እና በቫን ደር ዋልስ እኩልታ መካከል ያለው ልዩነት ሃሳቡ የጋዝ ህግ እኩልታ ለሃሳባዊ ጋዞች የተሰጠ ሲሆን የቫን ደር ዋል እኩልነት ለሁለቱም ሃሳባዊ ጋዞች እና እውነተኛ ጋዞች ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል።
