Gassijiet reali: devjazzjoni mid ideality

It-terminu "gassijiet reali" fost kimiċi u fiżiċi imsejħa gassijiet dawn il-proprjetajiet li hija direttament dipendenti fuq interazzjonijiet intermolecular tagħhom. Għalkemm kull direttorju speċjalizzat jistgħu jinqraw dik mole waħda mis-sustanzi taħt kondizzjonijiet normali u l-istat stabbli tokkupa volum ta 'madwar 22.41108 litru. Din id-dikjarazzjoni hija vera biss għal dawk li jissejħu gassijiet "ideali" li għalihom, skont l-ekwazzjoni Clapeyron, ma jaġixxix forza ta 'ġibda reċiproku u diżgust profondi tal-molekuli, u l-volum okkupata mill-aħħar huwa negliġibbli żgħir.

Naturalment, dawn is-sustanzi ma jeżistux, hekk dawn l-argumenti kollha u kalkolazzjonijiet huma orjentazzjoni purament teoretika. Iżda l-gassijiet reali, li sa ċertu punt huma jiddevjaw mil-liġijiet ideali huma frekwenti ħafna. Bejn il-molekuli ta 'dawn is-sustanzi huma dejjem forza preżenti ta' ġibda reċiproku, li jfisser li l-volum tagħhom hija kemmxejn differenti mill-mudell perfett dedotta. Barra minn hekk, gassijiet reali kollha għandhom diversi gradi ta 'devjazzjoni mill ideality.

Iżda hawnhekk huwa traċċati tendenza għal kollox ċar: l-ogħla togħlija punt sustanza viċin iż-żero gradi Ċentigradi, l-aktar il-kompost se jvarjaw mill-mudell ideali. L-ekwazzjoni tal-istat ta 'gassijiet reali proprjetà tal-forzi Waals fiżiċista Olandiż Johannes Diederik van der, huma ġew irtirati fl-1873. F'din il-formula, li għandha l-forma (p + n ^2a / V ²⁾ (V - nb) = NRT , amministrat żewġ emendi sostanzjali ħafna meta mqabbla ma 'ekwazzjoni Clapeyron (PV = NRT), determinati b'mod esperimentali. L-ewwel wieħed jieħu kont tal-forzi ta 'interazzjoni molekulari, li taffettwa mhux biss it-tip ta' gass, iżda wkoll il-volum tagħha, densità u l-pressjoni. It-tieni korrezzjoni huwa determinat mill -piż molekulari tal -mertu.

L-aġġustamenti aktar importanti rwol tikseb data bi gass bi pressjoni għolja. Per eżempju, għal nitroġenu fil-80 atmosferi esponent. kalkoli se jkun differenti mill-ideal b'madwar ħamsa fil-mija, filwaqt li l-żidiet taħt pressjoni ma 'erba' atmosferi differenza diġà laħqu mija fil-mija. Minn dan isegwi li l-liġijiet tal-mudell tal-gass ideali huma approssimati. Deroga minnhom huwa kemm kwantitattiva u kwalitattiva. L-ewwel timmanifesta ruħha fil-fatt li l-ekwazzjoni Clapeyron istivi għal kulħadd gass reali bejn wieħed u ieħor ħafna. Irtiri huwa kwalitattiva ħafna aktar profond.

gassijiet Real tista 'tkun trasformati f'forma likwida u solida istat ta' aggregazzjoni, li tkun impossibbli fil aderenza stretta tagħhom l-ekwazzjoni Clapeyron. forzi intermolecular li jaġixxu fuq materjali bħal dawn iwassal għall-ħolqien ta 'komposti kimiċi varji. Dan għal darb'oħra ma jistax ikun fis-sistema tal-gass teoretika ideali. Il-komunikazzjonijiet hekk iffurmata imsejħa kimika jew valenza. Fil-każ fejn il-veru gass jiġi jonizzat, fihom jibdew jidhru forzi attrazzjoni Coulomb li jiddeterminaw l-imġiba ta ', eż, plażma, li huwa kważi speċi ijoniċi newtrali. Dan hu veru speċjalment fid-dawl tal-fatt li l- fiżika tal-plażma llum hija vasta, li qed jiżviluppa malajr dixxiplina xjentifika, li għandha applikazzjoni wiesgħa ħafna fl astrofiżika, il-teorija ta 'sinjali mewġ tar-radju, u l-problema ta' armi nukleari kkontrollata reazzjonijiet ta 'fużjoni.

bonds kimiċi f'gassijiet reali min-natura tagħhom ma jvarjawx mill-forzi molekulari. Dawk u oħrajn mnaqqsa ħafna għall-interazzjoni elettrika bejn il-ħlasijiet atomika, li kollha huma mibnija istruttura atomika u molekulari tas-sustanza. Madankollu, fehim sħiħa tal-forzi molekulari u kimiċi kien possibbli biss bil-ħolqien tal-mekkanika kwantistika.

Irridu jammettu li mhux kull stat ta 'materja li hija kompatibbli mal-ekwazzjoni tal-fiżiċista Olandiż, jistgħu jiġu implimentati fil-prattika. Dan jeħtieġ ukoll fattur ta 'stabbiltà termodinamika tagħhom. Wieħed mill-kundizzjonijiet importanti aġenti din l-istabbiltà hija li fil-ekwazzjoni pressjoni iżotermali, għandu jiġi osservat strettament tendenza li jnaqqsu l-korp totali. Fi kliem ieħor, b'valuri ta 'V tiżdied l-iżotermi ta' gass reali għandhom jaqgħu b'mod stabbli. Sadanittant, fuq il-karta iżotermali Van der forzi Waals taħt il-livell ta 'temperatura kritika tal-porzjonijiet li qed jogħlew huma osservati. Il-punti f'dawn iż-żoni jikkorrispondu għall-istat mhux stabbli tas-sustanza, li fil-prattika ma jistax jiġi realizzat.