ქიმია ეს არის მეცნიერება, რომელიც შეისწავლის კომპოზიციასა და გარდაქმნებს, რომლებიც შეიძლება მოხდეს მატერიაში, მისი ნებისმიერი ფორმით. ქიმიის შესწავლის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი სფეროა ის გაზები, რადგან აუცილებელია მათი ქცევის ანალიზი დედამიწაზე.
გაზები, როგორც ეს დისციპლინაშია გათვლილი, უნდა აიხსნას განტოლებების და სხვა მათემატიკური და სტატისტიკური ელემენტების საშუალებით, რომლებიც ნებისმიერ შემთხვევაში განსხვავდება გაზის ტიპისა და მის გარშემო არსებული პირობების მიხედვით. ამ გამოთვლების სირთულის გამო, ქიმიკოსმა იან ვან ჰელმონტმა (იგივე მან, ვინც შექმნა გაზის კონცეფცია) შეადგინა ცნობილი კანონი, რომელიც განზოგადებს გაზის ქცევის ტენდენცია, კინეტიკური ენერგიისა და ტემპერატურის ურთიერთმიმართებაში.
ვან ჰელმონტის კანონი, უმარტივესი ვერსიით, მიუთითებს იმაზე, რომ მუდმივ ტემპერატურაზე გაზის ფიქსირებული მასის მოცულობა უკუპროპორციულია წნევისგან, რომელსაც იგი ახორციელებს: P * V = k მუდმივი. ამასთან, ისევე როგორც ნებისმიერი სამეცნიერო წვლილი, მას უნდა შეეძლოს შეჯგუფება და გარანტირებული იყოს მისი საიმედოობა, რაც აღმოჩნდა, რომ ყველა შემთხვევაში არ ხდებოდა.
მიღებულია დასკვნა, რომ კანონი არ არის მცდარი, მაგრამ ეს არის ის ის მხოლოდ თეორიულ გაზზე მუშაობდა, გაზის დაშვება, რომელშიც მოლეკულები არ იშლება მათ შორის, ყოველთვის აქვს იგივე რაოდენობის მოლეკულები, რომლებიც იკავებენ ერთსა და იმავე მოცულობას წნევისა და ტემპერატურის ერთსა და იმავე პირობებში და არა აქვს მიმზიდველი ან მოგერიებადი ძალა.
იდეალური გაზიმიუხედავად იმისა, რომ არ წარმოადგენს გაზს, რომელიც ნამდვილად არსებობს, ეს არის ინსტრუმენტი, რომელიც ხელს შეუწყობს მათემატიკური გამოთვლების დიდ რაოდენობას.
იდეალური გაზების ზოგადი განტოლებაგარდა ამისა, ეს შედეგია ქიმიის ორი სხვა ფუნდამენტური კანონის კომბინაციისა, რომელიც ასევე თვლის, რომ გაზები შეესაბამება იდეალური გაზების მახასიათებლებს. ბოილ-მარიოტის კანონი უკავშირდება რაოდენობრივი გაზის მოცულობასა და წნევას მუდმივ ტემპერატურაზე, რადგან ისინი უკუპროპორციულები არიან. ჩარლზის კანონი - გეი ლუსაკი უკავშირდება მოცულობას და ტემპერატურას, რადგან ისინი პირდაპირპროპორციულია მუდმივი წნევით.
შეუძლებელია შექმნა იდეალური გაზების კონკრეტული ჩამონათვალი, რადგან როგორც ითქვა ის უნიკალურია ჰიპოთეტური გაზი. თუ შეგიძლიათ ჩამოთვალოთ აირების ნაკრები (კეთილშობილი გაზების ჩათვლით), რომელთა მკურნალობა შეიძლება იდეალური აირების იდენტური იყოს, რადგან მახასიათებლები მსგავსია, სანამ წნევისა და ტემპერატურის პირობები ნორმალურია.
- აზოტი
- ჟანგბადი
- წყალბადის
- Ნახშირორჟანგი
- ჰელიუმი
- ნეონი
- არგონი
- კრიპტონი
- ქსენონი
- რადონი
რეალური გაზები ისინი იდეალების საწინააღმდეგოდ არიან ისეთებიც, რომლებსაც აქვთ თერმოდინამიკური ქცევა და, შესაბამისად, არ ემორჩილებიან მდგომარეობის იგივე განტოლებას, როგორც იდეალური გაზები. მაღალი წნევისა და დაბალი ტემპერატურის პირობებში, გაზები აუცილებლად უნდა ჩაითვალოს რეალობად. ამ შემთხვევაში, გაზი ითვლება მაღალი სიმკვრივის პირობებში.
არსებითი განსხვავება იდეალურ გაზსა და რეალურ გაზს შორის ის არის, რომ ამ უკანასკნელის დაკომპლექტება შეუძლებელია განუსაზღვრელი ვადით, მაგრამ მისი შეკუმშვის სიმძლავრე შედარებით არის წნევისა და ტემპერატურის დონეზე.
რეალური გაზები მათ ასევე აქვთ სახელმწიფოს განტოლება, რომელიც აღწერს მათ ქცევას, რაც მოცემულია ვან დერ ვაალი 1873 წელს. განტოლებას აქვს საკმაოდ მაღალი მიზანშეწონილობა დაბალი წნევის პირობებში და გარკვეულწილად ცვლის იდეალურ გაზის განტოლებას: P * V = n * R * T, სადაც n არის გაზის მოლების რაოდენობა, და R მუდმივი, რომელსაც "გაზის მუდმივას" უწოდებენ.
გაზებს, რომლებიც არ იქცევიან იდეალური აირების მსგავსად, უწოდებენ რეალურ გაზებს. შემდეგ ჩამონათვალში მოცემულია ამ გაზების რამდენიმე მაგალითი, თუმცა შეგიძლიათ დაამატოთ ისეთებიც, რომლებიც უკვე ჩამოთვლილია იდეალურ გაზებად, მაგრამ ამჯერად მაღალი წნევის და / ან დაბალი ტემპერატურის პირობებში.
- ამიაკი
- მეთანი
- ეთანი
- ეთენი
- პროპანი
- ბუტანი
- პენტანი
- ბენზოლი
