ТЕМА 4. ГАЗЫ

модуль 4.1. газовые законы. решение задач на газовые законы

В газах, в отличие от жидкостей и твердых веществ, расстояние между молекулами значительно больше размеров самих молекул. Поэтому объем газа не зависит от размеров их молекул. При одинаковых условиях (температура и давление) эти расстояния для разных газов одинаковы.

В химии очень важен закон Авогадро: в равных объемах различных газов при одинаковых условиях (температура, давление) содержится одинаковое число молекул. Объемы газов прямо пропорциональны количествам вещества:

Согласно следствию из закона Авогадро, один моль любого газа занимает один и тот же объем. При нормальных условиях (н. у.) этот объем равен 22,4 л.

Согласно закону Авогадро, число молекул в равных объемах газов одинаково, поэтому отношение масс газов одинаковых объемов равно отношению их молекулярных масс:

где D - относительная плотность первого газа по второму, которая показывает, во сколько раз первый газ тяжелее второго.

Зная относительную плотность газа, можно рассчитать его молярную массу:

Состояние газа характеризуется тремя основными величинами: объемом V, давлением р и температурой Т, из-

меряемой в градусах Кельвина (Т = Т₀ + t0 где Т₀ = 273К, а t - температура в градусах Цельсия).

Соотношение, связывающее между собой объем, температуру, давление и число молей газа, называется у р а в н е н и е м с о с т о я н и я г а з а. Это уравнение выводится из законов Бойля-Мариотта, Гей-Люссака и Шарля (это законы для идеального газа, для которого допущено отсутствие силы взаимодействия между частицами).

Закон Бойля-Мариотта для Т = const (изотермический процесс): объем газа пропорционален величине, обратной давлению, при постоянной температуре:

Закон Гей-Люссака для р = const (изобарический процесс): изменение объема данной массы газа при постоянном давлении прямо пропорционально изменению температуры: