chp1 ideal gas

Question 1

are there any intermolecular forces between gas molecules in a fixed closed space

Answer 1

Μεταξύ των μορίων δεν ασκούνται σημαντικές δυνάμεις (διαμοριακές αλληλεπιδράσεις), παρά μόνο στη διάρκεια μιας κρούσης (impact)

Question 2

describe the collisions by the molecules

Answer 2

Οι κρούσεις των μορίων θεωρούνται ελαστικές (η κινητική ενέργεια τους ενέργεια παραμένει σταθερή) και έχουν αμελητέα διάρκεια.

Question 3

are the ideal gas and actual gas molecules that different?

Answer 3

Η συμπεριφορά ενός πραγματικού αερίου διαφέρει από εκείνη ενός ιδανικού αερίου.
—> Όσο πιο πολύπλοκη είναι η δομή του μορίου ενός πραγματικού αερίου, τόσο περισσότερο αποκλίνει απότο ιδανικό αέριο.

Question 4

what is Boyle’s law

Answer 4

Ισόθερμη μεταβολή (Τ = σταθ.)
= Η πίεση ορισμένης ποσότητας αερίου, του οποίου η θερμοκρασία παραμένει σταθερή, είναι αντιστρόφως ανάλογη με τον όγκο του.
= p.V = σταθ. όταν Τ = σταθ.

Question 5

what is Charles’ law

Answer 5

Ισόχωρη μεταβολή (V = σταθ.)
= Η πίεση ορισμένης ποσότητας αερίου του οποίου ο όγκος διατηρείται σταθερός είναι ανάλογη με την απόλυτη θερμοκρασία του αερίου.
= when V is stable –> p/ T = stable

Question 6

What is Gay-Lussac’s law

Answer 6

Ισοβαρής μεταβολή (p = σταθ.)
= Ο όγκος ορισμένης ποσότητας αερίου, όταν η πίεση του διατηρείται σταθερή, είναι ανάλογος με την απόλυτη θερμοκρασία του.
= when p is stable —> V/ T = stable —> so an increase in temp causes an increase in V to keep it stable

Question 7

If we have moles, what is the ideal gas equation

Answer 7

PV = nRT
V= cm3
T= K (+273)
P= atm
n= mol (or mass if we need to find Mr)
R = 8.314 J.mol-1.Κ-1

So —> P1.V1/T1 = P2.V2/T2

Question 8

explain the effect of an increase in pressure and temp

Answer 8

1. More pressure —> the Επίδραση μοριακού (μη μηδενικού) όγκου increases —-> the intermolecular forces become more significant
2. More temp —> it becomes similar to ideal gas —> increase KE —> less significance for intermolecular forces

Question 9

what is Επίδραση μοριακού (μη μηδενικού) όγκου

Answer 9

= ο ακριβής όγκος είναι μεγαλύτερος από ότι προβλέπεται σε υψηλές πιέσεις και οι διαμοριακές δυνάμεις κάνουν την πίεση μικρότερη από την προβλεπόμενη.

= the deviation of real gases from ideal behaviour due to the finite size of gas molecules. This means that gas molecules occupy some space and cannot be compressed indefinitely.
—> nonzero molecular volume makes the actual volume greater than predicted at high pressures; intermolecular attractions make the pressure less than predicted
—> At high temperatures, the molecules have sufficient kinetic energy to overcome intermolecular attractive forces, and the effects of nonzero molecular volume predominate

Question 10

give the actual/non ideal gas equation

Answer 10

(P + n^2.a / V^2) ( V -nb) = nRT
a and b are from the table and change for each molecule

Question 11

how to calculate if the pressure is safe

Answer 11

1. calculate moles (mass / Mr)
2. calculate pv = nRT
3. Calculate the non ideal gas eq and rearrange it to get P
4. see if it’s within the range

Question 12

what are the assumptions made during the Κινητική θεωρία των αερίων

Answer 12

✓ Τα μόρια του αερίου συμπεριφέρονται σαν μικροσκοπικές, απόλυτα ελαστικές σφαίρες.
✓ Στα μόρια ασκούνται δυνάμεις μόνο τη στιγμή που έρχονται σε επαφή με άλλα μόρια ή με τα τοιχώματα του δοχείου.
✓ Οι κρούσεις των μορίων με τα τοιχώματα του δοχείου είναι ελαστικές.

Question 13

what’s the equation for the μέση κινητική ενέργεια των μορίων λόγω μεταφορικής κίνησης

Answer 13

U ev = √ 3RT/Mr

Question 14

how is temp related to μέσης κινητικής ενέργειας των μορίων

Answer 14

it’s directly proportional

Question 15

is the μέση κινητική ενέργεια των μορίων affected by mass of molecules?

Answer 15

no

Question 16

what’s the value of Ek(met) (= molar KE) when temp is 0

Answer 16

= 0 bc τα μόρια του ιδανικού αερίου παραμένουν ακίνητα.
—> Αυτό δεν ισχύει για τα πραγματικά αέρια.

Question 17

what is daltons law of partial pressure

Answer 17

= the total pressure of a mixture of gases is equal to the sum of the partial pressures of each individual gas in the mixture.
The partial pressure of a gas is the pressure that it would exert if it occupied the same volume as the mixture at the same temperature

Question 18

what is daltons formula

Answer 18

Pολ = P1 + P2 + … + Pn

Question 19

what’s the formula for the μερική πίεση κάθε αερίου σε ένα μίγμα ιδανικών αερίων

Answer 19

Pressure of the gas = xi (mole fraction) x total pressure

Question 20

define Τάση ατμών of a liquid

Answer 20

= η πίεση που ασκούν οι ατμοί του υγρού όταν το υγρό βρίσκεται σε ισορροπία με τους ατμούς του.
(vapor molecules = liquid molecules)

Question 21

according to raoult’s theory what would cause a decrease in vapor pressure

Answer 21

If we mix μη πτητική (non volatile) ουσία σ’ ένα υγρό διαλύτη, such as a solid, it would decrease the ability of the liquid to evaporate which therefore reduces the vapor pressure produced by the air particles that collide on the closed container.

This is because on the καθαρού διαλύτη υπάρχουν αποκλειστικά μόρια διαλύτη, which will be reduced in nb by the addition of a solid. So less of them υπερνικούν τις διαμοριακές δυνάμεις και εξατμίζονται, so η τάση ατμών ελαττώνεται

Question 22

formula of raoults theory for vapor pressure of the solution

Answer 22

= vapor pressure of pure solvent x mole fraction of solvent
OR
= vp pressure of pure solvent x (1 - mole fraction of dissolved substance)
–> mole fraction of solvent = mole of solvent/ total moles

Question 23

define Ιδανικό διάλυμα

Answer 23

= το διάλυμα του οποίου οι διαμοριακές αλληλεπιδράσεις μεταξύ διαλύτη-διαλυμένης ουσίας (π.χ. Α-Β) είναι της ίδιας περίπου ισχύος με αυτούς που εμφανίζονται μεταξύ των ορίων διαλύτη-διαλύτη (π.χ. Α-Α) και διαλυμένης ουσίας-διαλυμένης ουσίας (π.χ. Β-Β).

Question 24

what happens to the vapor pressure when there’s διαλύματα πτητικών υγρών σε πτητικά υγρά

Answer 24

αναμιγνύονται πλήρως —> Ισχύει ο νόμος της αμοιβαίας ελάττωσης των ατμών.
Η μερική τάση κάθε συστατικού του διαλύματος στην αέρια φάση πάνω από το διάλυμα για ορισμένη θερμοκρασία είναι πάντοτε μικρότερη από την τάση που παρουσιάζει το συστατικό σε καθαρή κατάσταση στην ίδια θερμοκρασία.

Question 25

give an example of vapor pressure’s importance in a medical device

Answer 25

Η τάση ατμών των δοσιμετρικών συσκευών εισπνοής (metered dose inhalers) καθορίζει το μέγεθος των σταγονιδίων του αεροζόλ και συνεπώς έχει σημαντική επίδραση στην αποτελεσματικότητα της εναπόθεσης στους πνεύμονες.

Question 26

slide 25 wtf

Question 27

what is the Clausius-Clapeyron formula + theory

Answer 27

Αύξηση της θερμοκρασίας συνεπάγεται αυξημένη κίνηση των μορίων του υγρού με επακόλουθη αύξηση της τάσης ατμών.

rate of change of the vapor pressure normally:
dP/dT = enthalpy of vaporization (ΔHvap) / T (V vap - V liquid)

rate of change of the vapor pressure of ideal gas:
= P x ΔH vap / RT^2

Question 28

give an example of real life application of the Clausius-Clapeyron in drugs

Answer 28

When handling hazardous drugs:
Τα περισσότερα συμβάντα λαμβάνουν χώρα εξαιτίας διαρροής (leakage), εισπνοής ατμών ή άμεσης επαφής με μολυσμένο υλικό όπως γάντια. Υπάρχουν, ωστόσο και στοιχεία ότι κυτταροτοξικά φάρμακα εξατμίζονται και σχηματίζουν ατμούς κατά τη διάρκεια και κανονικού χειρισμού.

—> Δύο παράγοντες που επηρεάζουν τον προσδιορισμό του ρυθμού εξάτμισης του φαρμάκου σε κονιοποιημένη (powdered) μορφή: η τάση ατμών του φαρμάκου και το μέγεθος σωματιδίων.

Question 29

what conditions are best to reduce the evaporation of drug particles?

Answer 29

Bigger sizes and low temperatures

Question 30

what are the 2 ways to measure the solubility of gas in liquids and what’s the main difference in their equations?

Answer 30

1. Bunsen (a)
   = ο όγκος αερίου υπολογισμένου στους 273 Κ και πίεση 1 bar που διαλύεται σε μια μονάδα όγκου του υγρού στη δεδομένη θερμοκρασία όταν η μερική πίεση του αερίου είναι 1 bar.
2. Ostwald
   = ο όγκος του αερίου που διαλύεται σε μια μονάδα όγκου του υγρού στη δεδομένη θερμοκρασία.
   —> ostwald είναι ανεξάρτητος από την πίεση.
   —> it’s used for anesthesia

Question 31

what is the point of the van’t Hoff equation

Answer 31

= Η επίδραση της θερμοκρασίας στον συντελεστή απορρόφησης.
—> αύξηση της θερμοκρασίας συνήθως οδηγεί σε μειωμένη διαλυτότητα.

Question 32

what does the νόμο του Henry explain

Answer 32

= Επίδραση της πίεσης στη διαλυτότητα αερίων σε υγρά.

Pi (partial pressure) = xi (molar fraction) x Ki (Henrys constant)

–> the amount of dissolved gas in a liquid is directly proportional to its partial pressure above the liquid.