Úvod do fyzikální chemie
Je to obor chemie, který silně hraničí s fyzikou, zabývá se například souvislostmi mezi vlastnostmi částic látek a jejich makroskopickým chováním, fyzikálními vlastnostmi různých chemických látek, vysvětlením podstaty některých jevů na pomezí fyziky a chemie.
Skupenské stavy látek
různá skupenství mají své charakteristické vlastnosti a chování
ta vycházejí z chemických vlastností (a fyzikální vlastnosti) částic, které je tvoří
jsou totiž důsledkem různých mezimolekulových a podobných sil
následující kapitoly vycházející z dělení na 3 klasická skupenství
jsou takto zorganizovány z tradičních důvodů, realita je o něco složitější
od pojmu skupenství se odlišuje pojem fáze
1 fáze v nějaké soustavě je uzavřená oblast, na jejichž hranicích dochází ke skokové změně vlastností
takže například obsah sklenice ve které je vrstva vody a vrstva oleje má sice celý kapalné skupenství, ale tvoří ho 2 fáze
Plynné skupenství
jedná se o skupenství, kt. sdílí některé vlastnosti s kapalinami látky v obou těchto skupenstvím se dokonce souhrnně označují jako tekutiny
Fyzikální vlastnosti kapalin a plynů
ideální plyn = základní model používaný k popisu stavového chování plynů
chová se jako homogenní nekonečně stlačitelné médium, jehož částice spolu nijak neinteragují
stavová rovnice ideálního plynu = matematické popsání, popisuje jeho chování, nezávislá na chem. složení naší soustavy
p . V = n . R . T
p … tlak
V … objem
n … látkové množství
R … univerzální plynová konstanta, R = 8, 314
T … teplota v K (kelvinech)
z této rovnice vyplývají některé vlastnosti ideálního plynu:
1) nekonečná stlačitelnost = pro libovolný tlak jde spočítat takové podmínky, aby do toho stavu plyn šlo dostat
2) nekonečná rozpínavost
3) shodné chování bez ohledu na chemickou podstatu
molární objem ideálního plynu = z rovnice vyplývá, že 1 mol libovolného ideálně se chovajícího plynu bude mít vždy stejný objem za standardních podmínek
(ale může mít různou hustotu)
V = nRT / p = 1 . 8,314 . 293,15 / 101 325 (20°C)
V = 24 l … objem 1 molu ideálního plynu za normálních podmínek
4) za konstantní teploty platí prodané množství plynu vztah P . V = konstantní
pokud se nad důsledky tohoto faktu zamyslíme a srovnáme ho s reálnými plyny, zjistíme, že za vyšších teplot a nižšího tlaku se blíží chování ideálního plynů
čím nižší jsou teplota a tlak, tím větší jsou odchylky
vyšší tlak a nižší teplota se totiž molekuly dostávají víc do kontaktu a větší roli začínají hrát různé mezimolekulové síly
tlak = kinetická energie molekul
(hyperboly = izotermy, teplota je konstantní, hyperbola se pohybuje výše, když se zvyšují teploty)
Žádné komentáře:
Okomentovat