Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

1 Gazların Özellikleri Gaz Basıncı Sıvı Basıncı P (Pa) = Yüzey (m 2 ) Kuvvet (N) P = g ·h ·d Basınç, birim alana düşen kuvvettir. Paskal, Pa; kilopaskal,

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "1 Gazların Özellikleri Gaz Basıncı Sıvı Basıncı P (Pa) = Yüzey (m 2 ) Kuvvet (N) P = g ·h ·d Basınç, birim alana düşen kuvvettir. Paskal, Pa; kilopaskal,"— Sunum transkripti:

1 1 Gazların Özellikleri Gaz Basıncı Sıvı Basıncı P (Pa) = Yüzey (m 2 ) Kuvvet (N) P = g ·h ·d Basınç, birim alana düşen kuvvettir. Paskal, Pa; kilopaskal, kPa g: yerçekimi ivmesi h:yükseklik d:sıvının yoğunluğu Gazların Basıncı

2 2 Barometrik Basınç Standart Atmosferik (Barometrik) Basınç 1,00 atm= 760 mmHg, 760 torr 101,325 kPa 1,01325 bar 1013,25 mbar Atmosferik (Barometrik) Basınç) d Hg = 13,5951 g/cm 3 (0°C) g = 9,80665 m/s 2 Evangelista Torricelli, 1643

3 3 Manometreler Gaz Basıncı Barometrik Basınca Eşittir Gaz Basıncı Barometrik Basınçtan Büyüktür Gaz Basıncı Barometrik Basınçtan Küçüktür Açık uçlu manometre ile gaz basıncının ölçülmesi

4 4 Basit Gaz Kanunları Boyle 1662 P α 1 V PV = Sabit Sabit sıcaklıkta, sabit miktardaki gazın hacmi basıncı ile ters orantılıdır. P 1 V 1 = P 2 V 2

5 5 Charles Kanunu Charles 1787 Gay-Lussac 1802 Hacim (mL) V α T V = b T Sıcaklık ( o C) Hacim (mL) Sıcaklık (K) Sabit basınçtaki, belirli miktar bir gazın hacmi sıcaklıkla doğru orantılıdır. Mutlak Sıcaklık eşeli veya Kelvin eşeli: - 273,15 o C veya 0 K, T(K)= t( o C)+ 273,15 V 1 V 2 T 1 T 2 =

6 6 Avogadro Kanunu Gay-Lussac 1808 Küçük hacimdeki gazlar küçük oranlarda reaksiyona girerler. Avogadro 1811 Eşit hacimdeki gazlar eşit sayıda moleküllere sahiptir. Gaz molekülleri reaksiyona girdiği zaman bozunurlar. V α n veya V = c n Normal Koşullarda (0  C= 273,15 K ve 1atm= 760 mm Hg) 1 mol gaz = 22,414 L hacim kaplar Sabit basınç ve sıcaklıkta:

7 7 Gaz Kanunlarının Birleşmesi: İdeal Gaz Eşitliği ve Genel Gaz Eşitliği Boyle Kanunu V α 1/P Charles Kanunu V α T Avogadro Kanunu V α n PV = nRT V α nT P

8 8 Gaz Sabiti R =R = PV nT = 0, L atm mol -1 K -1 = m 3 Pa mol -1 K -1 PV = nRT = 8,3145 J mol -1 K -1 = 8,3145 m 3 Pa mol -1 K -1

9 9 Örnek 1: 45  C ve 745 mm Hg basınçta 13,7 g Cl 2 (g)’nin kapladığı hacim ne kadardır? 1 atm = 760 mmHg; R = 0,08206 L atm /(mol K); Cl:35,5 Çözüm Soru: 350 mL’lik bir kap içerisinde ve 175  C’deki 1,00 x molekül N 2 ’nin oluşturduğu basınç ne kadardır?

10 10 Genel Gaz Eşitliği R =R = = P2V2P2V2 n2T2n2T2 P1V1P1V1 n1T1n1T1 = PsVsPsVs nsTsnsTs PiViPiVi niTiniTi Bu denklem genellikle bir veya iki gaz özelliği sabit olduğu koşullarda uygulanılır ve denklem bu sabitler yok edilerek basitleştirilir. Eğer iki gazın ya da tek bir gazın iki halinin (başlangıç ve son) kıyaslanması gerekiyorsa, sabit terim (n, P, V, T) götürüldükten sonra Genel Gaz Denklemi kullanılmalıdır. Diğer durumlarda İdeal Gaz Denklemi kullanılmalıdır.

11 İdeal Gaz Eşitliğinin Uygulaması Mol veya Kütle olarak gaz miktarı veriliyor mu veya soruluyor mu? Genel Gaz Denklemini birleşik gaz denklemine indirgeyerek kullanınız. PiVi = PsVs Ti Ts Vi=Vs Pi = Ps Ti Ts Hayır Evet Eğer gaz kütlesi sabitse İdeal Gaz Denklemini Kullanınız PV=nRT Eğer gazın kütlesi değişiyorsa Genel Gaz denklemini kullanınız. PiVi = PsVs niTi nsTs Boyle Kanunu PiVi = PsVs Ti=Ts Vi = Vs Ti Ts Pi = Ps

12 12 Mol Kütlesi Hesaplanması Polipropilen endüstri için önemli bir kimyasaldır. Organik sentezlerde ve plastik üretiminde kullanılır. Cam bir kabın ağırlığı boş, temiz ve havasız iken 40,1305 g, su ile doldurulduğu zaman 138,2410 g (25°C deki δ= 0,9970 g/cm 3 ) ve polipropilen gazı ile doldurulduğu zaman 740,3 mm Hg basınç ve 24,0°C de 40,2959 g gelmektedir. Polipropilenin mol kütlesi nedir? Strateji: V kab bulun, m gaz bulun, Gaz denklemini kullanın V kab = m H 2 O : d H 2 O = (138,2410 g – 40,1305 g) : (0,9970 g cm -3 ) = 0,1654 g m gaz = m dolu - m boş = (40,2959 g – 40,1305 g) = 98,41 cm 3 = 0,09841 L

13 13 Gaz Denklemi: PV = nRT PV = m M RT M = m PV RT M = (0,9741 atm)(0,09841 L) (0,6145 g)(0,08206 L atm mol -1 K -1 )(297,2 K) M = 42,08 g/mol

14 14 Gazların Yoğunlukları PV =PV = m M RT MP RT V m = d = PV = nRT ve d = m V, n = m M Katı ve sıvı yoğunlukları ile gaz yoğunluğu arasında önemli iki fark vardır. 1- Gaz yoğunlukları önemli ölçüde basınç ve sıcaklığa bağlıdır; basınç arttıkça artar ve sıcaklık arttıkça azalır. Sıvı ve katıların yoğunlukları da sıcaklığa bağlı olmakla birlikte basınca çok az bağlıdır 2- Bir gazın yoğunluğu onun mol kütlesi ile orantılıdır. Sıvı ve katıların yoğunlukları ile mol kütleleri arasında hiçbir ilişki yoktur.

15 15 Kimyasal Tepkimelerde Gazlar Stokiyometrik faktörlerin gaz miktarlarıyla olan ilişkisi diğer girenler veya ürünlerinki ile aynıdır. İdeal gaz eşitliği gazların kütle, hacim, sıcaklık ve basınç hesaplamalarında kullanılır. Birleşik gaz kanunu diğer gaz kanunları ile geliştirilebilir.

16 16 Birleşen Hacimler Kanunu Tepken ve ürünlerin yada bunların bazılarının gaz olduğu tepkimelerde stokiyometrik hesaplamalar oldukça basittir. 2NO(g) + O 2 (g) 2NO 2 (g) 2 mol NO + 1 mol O 2 (g) 2 mol NO 2 (g) T ve P nin sabit olduğunu varsayınız, bu durumda bir mol gaz belli 1V hacmini, 2 mol gaz 2V hacmini ve 3 mol gaz 3V hacmini kaplayacaktır 2NO(g) + O 2 (g) 2NO 2 (g) 2 L NO(g) + 1 L O 2 (g) 2 L NO 2 (g)

17 17 Örnek: Yüksek sıcaklıkta sodyum azid, NaN 3, bozunarak azot gazı N 2 (g) oluşturur. Gerekli reaksiyon başlatıcı araçların kullanılması ve oluşan sodyum metalinin tutulmasıyla bu reksiyon sistemleri hava yastıklarında kullanılır. 70,0 g NaN 3 in bozunmasıyla 735 mm Hg basınç ve 26°C sıcaklıkta ne kadar hacimde N 2 (g), elde edilir. 2 NaN 3 (s) → 2 Na(l) + 3 N 2 (g) N 2 ’nin molünü hesaplayın: N 2 ’nin hacmini hesaplayın n N 2 = 70 g N 3 x 1 mol NaN 3 65,01 g N 3 /mol N 3 x 3 mol N 2 2 mol NaN 3 = 1,62 mol N 2 = 41,1 L P nRT V = = (735 mm Hg) (1,62 mol)(0,08206 L atm mol -1 K -1 )(299 K) 760 mm Hg 1.00 atm

18 18 Gazların Karışımı Kısmi Basınç –Aynı kap içerisindeki bir gaz karışımındaki her bir gaz bileşeni kendi kısmi basıncını uygular. P top = P a + P b + P c + … Gaz kanunları gaz karışımlarına uygulanabilir. Basit bir yaklaşımla n toplam, fakat …

19 19 Kısmi Basınç ve Dalton Kısmi Basınç Kanunu P top = P a + P b +… V a = n a RT/P top ve V top = V a + V b +… VaVa V top n a RT/P top n top RT/P top = = nana n top PaPa P top n a RT/V top n top RT/V top = = nana n top nana =  a (Mol Kesri) Hatırlayın

20 20 Kinetik Moleküler Teori Gaz partikülleri noktasal kütleli, sabit, rastgele ve doğrusal hareket yaparlar. Gaz partikülleri birbirlerinden çok uzak mesafededirler. Tüm çarpışmalar hızlı ve elastiktir. Gaz partikülleri arasında herhangi bir kuvvet yoktur. Toplam enerji sabit kalır.

21 21 Kinetik Molekül Teorisine Bağlı Gaz Özellikleri Yayılma (Difüzyon) - Rastgele molekül hareketi sonucu moleküllerin göç etmesidir. Dışa Yayılma (Efüzyon) - Gaz moleküllerinin bulundukları kaptaki küçük bir delikten kaçmasıdır.

22 22 Graham Kanunu Graham Kanunu: İki farklıgazın dışa yayılma hızları mol kütlelerinin karekökü ile ters orantılıdır. Yalnızca düşük basınçtaki gazlar içindir, difüzyona uygulanmaz Gazların efüzyon (dışa yayılma) hızları, u rms = Gazların ortalama kinetik enerjileri, E K = 3/2RT’dir.

23 23 Gerçek Gazlar Sıkıştırılabilirlik faktörü: PV/nRT = 1 Gerçek gazlardan sapma. –PV/nRT > 1 – Moleküler hacim büyük ise. –PV/nRT < 1 – moleküller arası etkileşim kuvveti.


"1 Gazların Özellikleri Gaz Basıncı Sıvı Basıncı P (Pa) = Yüzey (m 2 ) Kuvvet (N) P = g ·h ·d Basınç, birim alana düşen kuvvettir. Paskal, Pa; kilopaskal," indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları