stato aeriforme

Question 1

da cosa derivano gli stati di aggregazione della materia?

Answer 1

I tre stati di aggregazione derivano dalla competizione tra l’energia cinetica delle particelle che costituiscono la sostanza e l’energia di interazione tra le particelle

Question 2

proprietà generali dei gas

Answer 2

– >può essere compresso facilmente
–> esercita una pressione uniforme sul recipiente
–> occupa tutto il volume disponibile
–> non ha forma propria né volume proprio
–> due gas diffondono facilmente uno nell’altro

Question 3

parametri con cui vengono descritti i gas (4)

Answer 3

• numero di moli
• temperatura
• volume
• pressione

Question 4

principio di avogadro (formula)

Answer 4

v\n = k

Question 5

definizione di mole

Answer 5

-> l’unità di misura per misurare quantità di sostanza
—> Una mole è la quantità di sostanza che contiene tante particelle (atomi, molecole, ioni, elettroni, etc.) pari al numero di atomi contenuti in 12 grammi dell’isotopo 12C.
–> una mole di una sostanza contiene sempre lo stesso numero di particelle, indipendentemente dalla sostanza.
Questo numero, il numero di Avogadro NA, è:
NA= 6.02214199x1023 particelle

Question 6

legge di BOYLE (ISOTERMA)

Answer 6

A temperatura costante il prodotto tra pressione e volume è costante:
–> PV = k (costante)
–> se il prodotto pressione-volume è noto a certe condizioni (P1 e V1), è noto anche a tutte le altre condizioni (P2 e V2). ->per ogni insieme di condizioni il prodotto PV è costante
–> P1\V1 = P2V2

Question 7

legge di Charles (ISOBARE)

Answer 7

il volume di una quantità di gas a pressione costante decresce all’aumentare della temperatura
–> V1\T1 = V2\T2

Question 8

legge di Gay-Lussac (ISOCORE)

Answer 8

mantenendo il volume costante la pressione e la temperatura sono direttamente proporzionali
–> P\T = k
–> P1\T1 = P2\T2

Question 9

equazione generale di stato dei gas:

Answer 9

PV =NRT
R = 0.082 L. atm.K-1. mol-1

Question 10

I gas ideali


Answer 10

–> Il volume fisicamente occupato da una molecola di gas ideale è uguale a zero (ogni molecola è molto più piccola del volume occupato dal gas)
–> Le molecole si muovono con un moto caotico, affidato alle leggi della probabilità (moto browniano)
–> Tra le molecole del gas non si ha alcuna forza di attrazione o di repulsione
–> Gli urti tra le molecole e gli urti delle molecole con le pareti del recipiente che le contiene sono elastici

Question 11

Legge di Dalton

Answer 11

La pressione totale esercitata da una miscela di gas ideali è uguale alla somma delle pressioni parziali che sarebbero esercitate dai gas se fossero presenti da soli in un eguale volume.
P = P1 +P2 + P3

Question 12

come otteniamo la pressione parziale di un gas?

Answer 12

—> per avere la pressione parziale bisogna moltiplicare la pressione totale per la frazione molare

Question 13

legge di Henry –> solubilità dei gas nei liquidi

Answer 13

–> un gas che esercita una pressione sulla superficie di un liquido, passa in soluzione finché avrà raggiunto in quel liquido la stessa pressione che esercita su di esso(gas)(fa passare il liquido alla sua stessa pressione)
a temperatura costante la quantità di un gas che si scioglie in un dato volume di liquido è diretta- mente proporzionale alla pressione parziale del gas

Question 14

la concentrazione del gas in soluzione liquida è la stessa del gas in fase gassosa?

Answer 14

Dato che le costanti variano non è detto che il gas in soluzione abba le stesse concentrazioni del gas in fase gassosa
—> più alta è la temperatura, meno gas avremmo in soluzione
—> più ci avviciniamo la punto di gelo maggiore è la solubilità
–> la quantitàdi gas che si scioglie non dipende solo dalla pressione ma anche dalla temperatura.
–> ogni sostanza ha il suo coefficiente di solubilità

Question 15

malattia da decompressione

Answer 15

-> si formano bolle nei tessuti per via della mancata eliminazione dei gas inerti (N2) post immersione subacquea

Question 16

cosa differisce tra i gas perfetti e quelli reali?

Answer 16

I gas perfetti non hanno un volume proprio, i gas reali si, tuttavia questo volume a volte può essere considerato TRASCURABILE (a P e T normali -> 1 atm e 0°C) rispetto al volume complessivo
–> al diminuire del volume totale quello del gas reale diventa sempre meno trascurabile
–> tra le molecole del gas possono instaurarsi interazioni (come avviene in natura) a differenza del gas ideale

Question 17

un gas reale può diventare ideale?

Answer 17

—> I gas reali si comportano idealmente soltanto a basse pressioni ed alte temperature

Question 18

volume delle particelle gassose
problema dell’equazione di stato del gas perfetto rispetto ai gas reali

Answer 18

Se PV=nRT, perT=0, l’unica soluzione possibile ad una qualsiasi pressione è con V = 0 (0=0).

–> Un gas dovrebbe “sparire” allo zero assoluto
–> la dimensione effettiva delle molecole diminuisce quella realmente a disposizione del gas rispetto a un termine b (COVOLUME), che è in relazione con il volume effettivamente occupato dalle particelle
Videale = Vreale - nb
+ differenza tra forze effettive tra le particelle
–> vedi appunti pag 9

Question 19

definizione di zero assoluto

Answer 19

zero della scala kelvin imposto dalle leggi della fisica (-273°C) = 0°C

Question 20

teoria cinetica dei gas

Answer 20

modello usato per descrivere i gas
-> teoria cinetica molecolare fornisce una descrizione a livello atomico o molecolare dei gas
—> I gas sono costituiti da particelle la cui distanza reciproca è molto più grande delle dimensioni delle particelle stesse.
—> Le particelle di un gas sono in moto rapido, continuo e casuale. Muovendosi, collidono tra di loro e con le pareti del loro contenitore, ma senza perdita di energia cinetica -> urti elastici.
—> L’energia cinetica media delle particelle è proporzionale alla temperatura del gas.

Tutti i gas, indipendentemente dalla loro massa molecolare, alla stessa temperatura possiedono la stessa energia cinetica media.

—> Distribuzione di Maxwell-Boltzmann delle velocità molecola

Question 21

formula dell’energia cinetica media di un gas ideale

Answer 21

la formula viene dimostrata con la distribuzione di Maxwell Boltzmann

Question 22

velocità quadratica media della particelle
–> equazione di Maxwell

Answer 22

formula

Question 23

diffusione gassosa

Answer 23

Il mescolamento di molecole di due o più gas dovuto ai movimenti casuali delle molecole viene detto diffusione gassosa.

Question 24

Effusione gassosa
-> la legge di Graham

Answer 24

Movimento diffusivo di un gas attraverso una sottile apertura, da un recipiente all’altro in cui la pressione è molto bassa.
—> Thomas Graham trovò sperimentalmente che le velocità di effusione di due gas (la quantità di gas che si muove da un posto all’altro in un dato tempo) erano inversamente proporzionali alle radici quadrate delle loro masse molari (in stesse condizioni di temperatura e pressione)

Question 25

distribuzione di Maxwell-Boltzmann

Answer 25

rappresentata da un grafico in cui sull’asse delle ascisse si pongono le velocità, e su quello delle ordinate il numero di molecole di gas che possiedono tali valori
-> ogni punto della curva permette di conoscere quante molecole (ordinata) hanno una certa velocità (ascissa). L’area compresa tra l’asse delle ascisse e la curva rappresenta il numero totale di molecole. Aumentando la temperatura aumenta l’energia cinetica e la curva tende ad appiattirsi infatti, l’area sottostante alla curva deve rimanere la stessa, dato che le curve sono riferite a uno stesso numero totale di molecole, ma la base, che rappresenta il numero di velocità possibili, si allarga

Question 26

formula che descrive un gas reale

Answer 26

Question 27

cosa sono a e b nella formula che descrive un gas reale?

Answer 27

a e b sono i coefficienti di Van der Waals.
-> a dipende dalla forza delle interazioni attrattive, maggiori all’aumentare delle molecole e al diminuire del volume in cui sono compresse (sono più vicine).
-> b dipende dal volume delle molecole e rappresenta l’intensità delle interazioni repulsive.
->in condizioni normali i fattori correttivi sono molto piccoli e diventano trascurabili, così che il comportamento di un gas reale corrisponde a quello di un gas perfetto.