Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

1 GAZLAR Kaynak: Fen ve Mühendislik Bilimleri için KİMYA Raymond Chang.

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "1 GAZLAR Kaynak: Fen ve Mühendislik Bilimleri için KİMYA Raymond Chang."— Sunum transkripti:

1 1 GAZLAR Kaynak: Fen ve Mühendislik Bilimleri için KİMYA Raymond Chang

2 C ve 1 atmosfer de gaz halinde bulunan elementler

3 3

4 4 Gazlar içinde bulundukları kabın şeklini alırlar. Maddenin en fazla sıkıştırılabilen halidir. Gazlar aynı kapta bulundukları diğer gazlar ile her oranda tamamen karışır. Yoğunlukları sıvlardan da katılardan da düşüktür. Gazların Fiziksel Özellikleri NO 2 gazı

5 5 Basınç Birimleri 1 paskal (Pa) = 1 N/m 2 1 atm = 760 mmHg = 760 torr 1 atm = 101,325 Pa Basınç = Kuvvet Alan

6 6 Gaz Basıncı Ölçerler = MANOMETRE kapalı-tüpaçık-tüp

7 7 GAZ KANUNLARI Gazların fiziksel davranışlarını dört özellik belirler: gaz miktarı, hacmi, sıcaklık ve basınç. BASINÇ-HACİM İLİŞKİSİ: BOYLE KANUNU Sabit sıcaklıkta belirli miktardaki bir gazın basıncı ile hacmi ters orantılıdır. V  1/P P x V = sabit

8 8 Basınç arttığında Hacim azalır Gaz Basıncı ve Hacmi Arasındaki İlişki

9 9 P  1/V P x V = sabit P 1 x V 1 = P 2 x V 2 Boyle Yasası Sıcaklık sb. Gaz miktarı sb.

10 10 ÖRNEK 726 mmHg basınç altında 946 mL hacme sahip olan bir klor gazı (Cl 2 ) örneğinin hacmini (sabit sıcaklıkta) 154 mL ye düşürmek için ne kadar basınç uygulanmalıdır? P 1 x V 1 = P 2 x V 2 P 1 = 726 mmHg V 1 = 946 mL P 2 = ? V 2 = 154 mL P 2 = P 1 x V 1 V2V2 726 mmHg x 946 mL 154 mL = = 4460 mmHg P x V = sb.

11 11 V  TV  T V = sb. x T yani V/T sabit V 1 /T 1 = V 2 /T 2 SICAKLIK-HACİM İLİŞKİSİ: CHARLES VE GAY-LUSSAC KANUNU Sabit basınçta, belirli miktar bir gazın hacmi gazın mutlak sıcaklığı ile doğru orantılıdır. Mutlak sıfır: ºC Suyun donma noktası : K= 0 ºC Suyun kaynama noktası : K = 100 ºC P 1 /T 1 = P 2 /T 2 Sabit hacimde, belirli miktar bir gazın basıncı gazın mutlak sıcaklığı ile doğru orantılıdır.

12 12 Sıcaklık T arttığındaHacim V artar Sabit basınçta gaz hacmi ve sıcaklık arasındaki ilişki

13 13 Sabit basınçta gaz hacmi ve sıcaklık arasındaki ilişkinin grafiksel olarak gösterimi V  TV  T V = sb. x T yani V/T sabit V 1 /T 1 = V 2 /T 2 T (K) = t ( 0 C) Charles & Gay-Lussac Yasası Sıcaklıklar mutlaka Kelvin cinsinden alınmalıdır.

14 14 ÖRNEK Bir karbon monoksit gazı (CO) örneği C de 3,20 L hacim kapladığına göre basınç sabit tutulmak şartıyla hangi sıcaklıkta 1,54 L yer kaplar? V 1 = 3.20 L T 1 = K V 2 = 1.54 L T 2 = ? T 2 = V 2 x T 1 V1V L x K 3.20 L = = 192 K V 1 /T 1 = V 2 /T 2 T 1 = 125 ( 0 C) (K) = K

15 15 HACİM-MOL SAYISI İLİŞKİSİ: AVOGADRO KANUNU V  mol sayısı (n) Sabit sıcaklık ve basınçta bir gazın hacmi ile mol sayısı doğru orantılıdır. V = sb x n yada V/n=sb. V 1 / n 1 = V 2 / n 2

16 16 Örnek: Amonyağın oksijen ile yanması sonucu aşağıdaki reaksiyon gereği azot oksit (NO) gazı oluşur. 1 mol amonyağın yanması sonucunda sabit sıcaklık ve basınçta oluşan NO hacmini bulunuz. 4NH 3 + 5O 2 4NO + 6H 2 O 1 mol NH 3 1 mol NO T ve P sabit 1 hacim NH 3 1 hacim NO

17 17 GAZ KANUNLARINA TOPLU BAKIŞ Boyle Kanunu

18 18 Charles Kanunu

19 19 Avogadro Kanunu

20 20 İdeal Gaz Denklemi Charles Kanunu: V  T  (n ve P sabit) Avogadro Kanunu: V  n  (P and T) Boyle Kanunu: P  (n ve T sabit) 1 V V V  nT P V = sabit x = R nT P P R gaz sabiti PV = nRT

21 C ve 1 atm standart sıcaklık ve basınç olarak kabul edilir. PV = nRT R = PV nT = (1 atm)(22,414L) (1 mol)(273,15 K) R = 0, L atm / (mol K) Deneyler bu koşullarda 1 mol ideal gazın 22,414 L hacim kapladığını göstermiştir.

22 22 Örnek: Standart koşullarda 49,8 g HCl (g) nın hacmini L cinsinden hesaplayınız. PV = nRT V = nRT P T = 0 0 C = K P = 1 atm n = 49.8 g x 1 mol HCl g HCl = 1.37 mol V = 1 atm 1,37 mol x 0,0821 x 273,15 K Latm molK V = 30,7 L

23 23 Koşullar değiştiğinde, ideal gaz denkleminin, başlangıç ve sonuç şartlarını gözönüne alarak değiştirilmiş şeklini kullanmamız gerekir. P 1 V 1 / T 1 = P 2 V 2 / T 2 Örnek: Sıcaklığın 8 ºC ve basıncın 6.4 atm olduğu bir gölün tabanından, küçük bir hava kabarcığı sıcaklığın 25 ºC ve basıncın 1 atm olduğu su yüzüne çıkıyor. Hava kabarcığının başlangıç hacmi 2.1mL ise, son hacmi (mL cinsinden) hesaplayınız.

24 24 Örnek: Ampullerde kullanılan argon, flamentin buharlaşmasını engellemek için kullanılan bir inert gazdır C de 1,20 atm basınçta Ar içeren bir ampul ışık verirken ısınıyor ve sıcaklığı 85 0 C ye ulaşıyor. Ar gazının son basıncını atm cinsinden bulunuz. PV = nRT n, V ve R SABİTTİR. nR V = P T = sabit P1P1 T1T1 P2P2 T2T2 = P 1 = 1.20 atm T 1 = 291 K P 2 = ? T 2 = 358 K P 2 = P 1 x T2T2 T1T1 = 1,20 atm x 358 K 291 K = 1,48 atm

25 25 Yoğunluk (d) Hesabı d = m V = PMPM RT m gazın g cinsinden ağırlığı M gazın mol kütlesi Bir gazın mol kütlesi ( M ) : dRT P M = d (g/L) cinsinden yoğunluk

26 26 ÖRNEK 2,10-L lik bir tankta 1,00 atm ve 27 0 C de bulunan 4,65 g lık gazın mol tartısını hesaplayınız. dRT P M = d = m V 4,65 g 2,10 L = = 2,21 g L M = 2,21 g L 1 atm x 0,0821 x 300,15 K Latm molK M = 54,5 g/mol

27 27 Dalton’un Kısmi Basınçlar Yasası V ve T sabittir. P1P1 P2P2 P total = P 1 + P 2

28 28 Hacmi V olan bir kapta A ve B gibi iki gaz olduğunu varsayalım. P A = n A RT V P B = n B RT V n A A nın mol sayısı n B B nin mol sayısı P T = P A + P B X A = nAnA n A + n B X B = nBnB n A + n B P A = X A P T P B = X B P T P i = X i P T Mol fraksiyonu (X i ) = nini nTnT

29 29 ÖRNEK Bir doğal gaz örneği 8,24 mol metan (CH 4 ), 0,421 mol etan (C 2 H 6 ) ve 0,116 mol propan (C 3 H 8 ) içermektedir. Toplam basınç 1,37 atm ise propanın kısmi basıncını bulunuz. P i = X i P T X propan = 0,116 8,24 + 0, ,116 P T = 1,37 atm = 0,0132 P propan = 0,0132 x 1,37 atm= 0,0181 atm

30 30 Gaz Kanunlarının Uygulanması Gazların Sıkıştırılabilirliği Boyle Kanunu P  kabın duvarına çarpma hızı Çarpma hızı  yoğunluk Hacim ile yoğunluk ters orantılıdır. P  1/V Hacim azaldıkça basınç artar. Charles Kanunu P  kabın duvarına çarpma hızı Çarpma hızı  ortalama kinetik enerji Ortalama kinetik enerji  T P  TP  T

31 31 Avogadro Kanunu P α kabın duvarına çarpma hızı Çarpma hızı  yoğunluk Yoğunluk  n P  nP  n Dalton un Kısmi Basınçlar Yasası Moleküller birbirini çekmiyor ve itmiyorsa, bir gazın basıncı diğer gazın varlığından etkilenmez. Toplam basınç tek tek gaz basınçlarının cebirsel toplamına eşittir. P total =  P i

32 32 Üç farklı sıcaklıktaki azot gazının hızlarının dağılımı Aynı sıcaklıktaki üç farklı gazın hız dağılımları u rms = 3RT M  Herhangi bir sıcaklıkta bir gazın ne hızla hareket edeceğinin ölçüsü hız karelerinin ortalaması ile ifade edilir.

33 33 İdeal Davranıştan Sapma 1 mol ideal gaz PV = nRT n = PV RT = 1.0 Repulsive Forces Attractive Forces

34 34 Moleküller arası etkileşimin gaz basıncına etkileri

35 35 Van der Waals denklemi İdeal olmayan gaz için P + (V – nb) = nRT an 2 V2V2 () } Düzeltilmiş basınç } Düzeltilmiş hacim


"1 GAZLAR Kaynak: Fen ve Mühendislik Bilimleri için KİMYA Raymond Chang." indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları