Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

GAZLAR Genel Kimya. Gazların Özellikleri Sıvı katılardan farklı olarak, –Bulundukları kabın hacmını kaplarlar. –Sıkıştırılabilirler. –Yoğunlukları çok.

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "GAZLAR Genel Kimya. Gazların Özellikleri Sıvı katılardan farklı olarak, –Bulundukları kabın hacmını kaplarlar. –Sıkıştırılabilirler. –Yoğunlukları çok."— Sunum transkripti:

1 GAZLAR Genel Kimya

2 Gazların Özellikleri Sıvı katılardan farklı olarak, –Bulundukları kabın hacmını kaplarlar. –Sıkıştırılabilirler. –Yoğunlukları çok çok azdır. –Sıvılaşabilirler. Gazların sıvılaşabildiği sıcaklığa kritik sıcaklık, sıvılaşabildiği basınca kritik basınç denir. –Belirli şekil ve hacmi yoktur. –Birbirleriyle her oranda karışabilirler

3 Basınç Atmosferik basınç birim alandaki havanın ağırlığıdır. P = FAFA Basınç, birim alana düşen kuvvettir.

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

5 Barometrik Basınç Standart Atmosferik (Barometrik) Basınç 1.00 atm =760 mmHg, 760 torr kPa bar mbar Atmosferik (Barometrik) Basınç) δHg = g/cm3 (0°C) g = m/s2 Evangelista Torricelli, 1643

6 Manometre Atomsferik basınç ile kapda bulunan gazın basınç farklılıklarına göre ölçüm yapar. Kapalı kaplardaki gaz basıncını ölçen aletlere manometre denir. Açık uçlu ve kapalı uçlu diye ikiye ayrılır. Açık uç

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

8 Gazların yapısına etki eden Basınç(P), Hacim(V), Sıcaklık(T) ve Mol sayısı(n) arasındaki ilişikleri inceleyen bilim adamları kendi adları ile anılan bazı gaz kanunları ortaya koymuşlardır. Bunlardan bazılarını inceleyelim.

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

10 Boyle Yasası PV = k V = k (1/P) Basınç ve Hacim ters orantılıdır

11 Örnek Gazlarda Basınç-Hacim İlişkisi – Boyle Kanunu. P 1 V 1 = P 2 V 2 V2 =V2 = P1V1P1V1 P2P2 = 694 L V tank = 644 L Başlangıç Koşulları 21.5 atm Son Durum 1.5 atm

12 Sıcaklık ( o C) Hacim (mL) Sıcaklık (K) Charles Kanunu Charles 1787 Gay-Lussac 1802 V α T V = b T Sabit basınçtaki, belirli miktar bir gazın hacmi sıcaklıkla doğru orantılıdır.

13 Standart(Normal) Basınç ve Sıcaklık Gazların özellikleri şartlara bağlıdır. Normal Koşullar tanımı: P = 1 atm = 760 mm Hg T = 0°C = K

14 Avogadro Yasası Sabit sıcaklık ve basınçdaki gazın hacmi gaz molekülü sayısı ile doğru orantılıdır. Matematiksel olarak V = kn İki hacim hidrojen İki hacim su Bir hacim oksijen

15 Suyun oluşumu

16 Avagadro Kuramı Aynı sıcaklık ve basınçta FARKLI gazların eşit hacimleri EŞİT sayıda molekül içerir. Aynı sıcaklık ve basınçta FARKLI gazların EŞİT sayıda molekülleri EŞİT hacim kaplar

17 Avogadro Kanunu V α n veya V = c n Normal Koşullarda (25 0 C, 1atm) 1 mol gaz = 22.4 L gaz Sabit basınç ve sıcaklıkta:

18 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

19 Gaz Sabiti R =R = PV nT = L atm mol -1 K -1 = m 3 Pa mol -1 K -1 PV = nRT = J mol -1 K -1 = m 3 Pa mol -1 K -1

20 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.

21 İdeal Gaz Eşitliğinin Uygulaması Mol veya Kütle olarak gaz miktarı veriliyormu 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 külesi 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

22 Mol Kütlesi Heaplanması PV = nRT PV = m M RT M = m PV RT ve n = m M m( verilen miktar) M(Mol Kütlesi)

23 Mol Kütlesinin Ideal Gaz Eşitliği ile Bulunması Propilen endüstri için önemli bir kimyasaldır. Organik sentezlerde ve plastik üretiminde kullanılır. Cam bir kabın ağırlığı boş, temiz ve havasız iken g, su ile doldurulduğu zaman 138,2410 g (25°C deki δ=0,9970 g/cm 3 ) ve Propilen gazı ile doldurulduğu zaman 740,3 mm Hg basınç ve 24,0°C de 40,2959 g gelmektedir. Propilenin mol kütlesi nedir. Strateji: V kab bulun, m gaz bulun, Gaz denklemini kullanın

24 Örnek V kab : V kab = m H 2 O / d H 2 O = ( g – g) / ( g cm -3 ) m gaz : = g m gaz = m dolu - m boş = ( g – g) = cm 3 = L

25 Example 5-6Örnek Gaz Denklemi: PV = nRT PV = m M RT M = m PV RT M = ( atm)( L) ( g)( L atm mol -1 K -1 )(297.2 K) M = g/mol

26 Gazların Yoğunlukları PV = nRT PV =PV = m M RT MP RT V m = d = m m ve d = V, n = M 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.

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

28 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)

29 Örnek Ideal gaz Eşitliğinin Reaksiyon sitokiyometrisi hesaplamalarında kullanılması Yüksek sıcaklıkta sodyum azid, NaN 3, bozunarak azot gazı N 2 (g) oluşturur. Bu reaksiyon sistemleri hava yastıklarında kullanılır g NaN 3 in bozunmasıyla 735 mm Hg basınç ve 26°C sıcaklıkta ne kadar hacimde N 2 (g), elde edilir. 2 NaN 3 (k) → 2 Na(s) + 3 N 2 (g)

30 Örnek N 2 nin molünü hesaplayın: N 2 :nin hacmini hesaplayın n N 2 =70 g NaN 3 x 1 mol NaN g NaN 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)( L atm mol -1 K -1 )(299 K) 760 mm Hg 1.00 atm

31 Gazların Karışımı Kısmi Basınç –Aynı kab içerisindeki bir gaz karışımındaki herbir gaz bileşeni kendi kısmi basıncını uygular. P top = Pa + Pb + Pc Gaz kanunları gaz karışımlarına uygulanabilir. Bir kapta bulunan gaz karışımındaki her bir gazın kabı dolduracak şekilde genişlediğini ve kabın içindeki tek başına bulunduğu zaman uygulayacağı basınca eş değer bir basınç uygular.

32 Dalton Kısmi Basınç Kanunu Her gazı hacmi ve sıcaklığı aynı Gaz miktarları farklı olduğu için uyguladıkları basınç farklı Toplam basınç her bir gazın uyguladığı kısmi basınçların toplamına eşit

33 Kısmi Basınç 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 Kesiri) Hatırlayın Kısmi hacim=Her bir gazın P t basıncında tek başına kaplayacağı hacim

34 Örnek 1,0 g H 2 ve 5,00 g He karışımı 20 0 C de 5 L lik bir kaba koyulduğunda karışımın uyguladığı basınç nedir?

35 Örnek 1,0 g H 2 ve 5,00 g He karışımı 20 0 C de 5 L lik bir kaba koyulduğunda H 2 ve He nin kısmi basınçları nedir?

36 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.

37 Basıncın Bağlı Olduğu Kuvvetler Öteleme kinetik Enerjisi, Moleküllerin çarpışma frekansı, Vurgu veya momentum transferi, Basınç, momentum transferi ile çarpışma frekansının çarpımına eşittir.

38 Moleküler hızların dağılımı Hız m/s Bağıl molekül sayısı Hafif moleküller daha hızlıdır Molekül hızları sıcaklıkla artar

39 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.

40 Graham Kanunu Yalnızca düşük basınçtaki gazlar içindir. Küçük bir delikten kaçma Difüzyona uygulanmaz. Oran: –Efüzyon hızı –Moleküler hızlar –Efüzyon zamanı –Moleküllerin aldığı yolu –Efüzyon olmuş gaz miktarları. İki farklı gazın dışa yayılma hızları mol kütlelerinin karekökü ile ters orantılıdır A nın dışa yayılma hızı B nin dışa yayılma hız

41 Gerçek Gazlar Sıkıştırılabilirlik faktörü: PV/nRT = 1 Gerçek gazlardan sapma. –PV/nRT > 1 – Moleküler hacim büyük ise. –PV/nRT < 1 – moleküller arası etkileşim kuvveti. Gerçek gazlar yüksek sıcaklık düşük basınçda ideal gaz gibi davranırlar

42 Gerçek Gazlar –PV/nRT > 1 – Moleküler hacim büyük ise. –PV/nRT < 1 – moleküller arası etkileşim kuvveti.

43 van der Waals Denklemi P + n2an2a V2V2 V – nb = nRT Moleküller arası çekim kuvveti Bastırılamayan hacim-molekülerin hacmi ile ilgili a ve b değerleri her gaz için farklıdır.

44


"GAZLAR Genel Kimya. Gazların Özellikleri Sıvı katılardan farklı olarak, –Bulundukları kabın hacmını kaplarlar. –Sıkıştırılabilirler. –Yoğunlukları çok." indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları