Real gāzes: novirze no ideality

Termins "reālas gāzes" starp ķīmiķi un fiziķi sauc tādas gāzes īpašības, kas ir tieši atkarīgas no to Starpmolekulārais mijiedarbību. Kaut kāda specializētā direktoriju var lasīt, ka viens mols vielām normālos apstākļos un stabilā stāvoklī aizņem tilpumu apmēram 22,41108 litriem. Šis apgalvojums ir patiess tikai attiecībā uz tā saukto "ideālu", gāzu, kas saskaņā ar Klapeirona vienādojumu, nerīkojas savstarpējās pievilkšanās un atgrūšanās molekulu, un apjoma aizņem tā spēks ir nenozīmīgi maza.

Protams, šīs vielas nav, tāpēc visi šie argumenti un aprēķini ir tīri teorētisks orientācija. Bet īstie gāzes, kas ir zināmā mērā atšķiras no ideālas likumi ir ļoti bieži. Starp molekulām šo vielu vienmēr savstarpējās piesaisti, kas nozīmē, ka to apjoms ir nedaudz atšķiras no secināt perfektu modeli klāt spēks. Turklāt visi reālas gāzes ir dažādas pakāpes novirzes no ideality.

Bet šeit tas izsekot pilnīgi skaidru tendenci: augstāku vārīšanās punktu vielu tuvu nulles grādiem pēc Celsija, jo vairāk savienojums atšķirsies no ideālu modeli. Par valsts nekustamā gāzu pieder holandiešu fiziķis Johannes Diederik van der Vālsa spēkiem vienādojums, tie tika atcelti 1873.gadā. Šajā formulā, kas ir veidlapu (p + n ² A / V ²⁾ (V - nb) = nRT , ievada divas ļoti būtiskas izmaiņas, salīdzinot ar (PV = NAT), kas noteikta eksperimentāli Klapeirona vienādojumu,. Pirmais ņem vērā spēkus molekulārā mijiedarbību, kas ietekmē ne tikai gāzes veidu, bet arī tās apjomu, blīvumu un spiedienu. Otrais korekcijas nosaka no molekulmasas vielas.

Svarīgākais korekcijas iegūt datus augstā spiediena gāzes. Piemēram, slāpekļa pie 80 atmosfērām eksponents. aprēķini būs atšķirīgs no ideālam par aptuveni pieciem procentiem, bet spiediens palielinās līdz četriem vide starpība jau sasniedza simts procentiem. No tā izriet, ka likumi ideālas gāzes modelī ir aptuveni. Atkāpe no tiem ir gan kvantitatīvi, gan kvalitatīvi. Pirmais izpaužas ar to, ka Klapeirona vienādojumu tur par visu nekustamo gāzveida ļoti aptuveni. Atkāpšanās ir kvalitatīvi daudz dziļāka.

Real gāzes arī var transformēt šķidrā un cietā stāvoklī apkopojuma, kas varētu būt neiespējami to stingri pieturoties pie Klapeirona vienādojumu. Molekulārie spēki, kas iedarbojas uz šādu materiālu novest pie veidošanos dažādu ķīmisku savienojumu. Tas atkal nevar būt teorētiski ideālā gāzes sistēmu. Šādi veidojas sakari sauc ķīmisko vai valenci. Gadījumā, ja reālā gāzi jonizē, tajā sāk parādīties kulons piesaiste spēkus, kas nosaka uzvedību, piemēram, uz plazmas, kas ir kvazi neitrālie jonu sugas. Tas jo īpaši, ņemot vērā to, ka plazmas fizika šodien ir plašs, strauji attīstās zinātnes nozare, kas ir ļoti plašu pielietojumu astrofizikā, teoriju radioviļņu signālu, un problēma kontrolējamo kodolenerģijas kodolsintēzes reakcijas.

Ķīmiskie obligācijas reālām gāzēm pēc savas būtības neatšķiras no molekulārā spēkiem. Tie un citi lielā mērā samazināts līdz elektrības mijiedarbību starp atomu maksājumiem, kas visi ir būvētas atomu un molekulāro struktūru vielas. Tomēr pilnīga izpratne par molekulu un ķīmisko spēkiem bija iespējams tikai ar rašanos kvantu mehānikā.

Mums ir jāatzīst, ka ne katrs matērijas stāvoklis, kas ir saderīgs ar vienādojumu par holandiešu fiziķis, var īstenot praksē. Tas prasa arī faktors viņu termodinamisko stabilitāti. Viens no svarīgiem nosacījumiem šādu stabilitātes līdzekļiem ir tā, ka izotermiskās spiediena vienādojuma, ir stingri jāievēro tendence samazināt kopējo ķermeni. Citiem vārdiem sakot, ar pieaugošo vērtību V visi izotermas īstu gāzes vajadzētu samazināties nepārtraukti. Tikmēr tiek ievēroti uz izotermisks diagrammas Van der Vālsa spēkiem zem kritiskā temperatūra līmeņa celšanos porcijās. Šajās zonās punkti atbilst nestabilu stāvokli vielas, kas praktiski nevar tikt realizēta.