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Galerie de cartes mentales Chimie physique Chapitre 1 Relation pVT des gaz

Chimie physique Chapitre 1 Relation pVT des gaz

Modèle microscopique du mouvement moléculaire du gaz : 1. Le gaz est composé d'un grand nombre de molécules, et les molécules de gaz peuvent être considérées comme des particules sans volume ou des boules dures ; 2. Les molécules de gaz sont dans un mouvement thermique irrégulier sans fin ;

Modifié à 2022-07-30 23:21:12

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Chimie physique Chapitre 1 Relation pVT des gaz

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Relation pVT pour les gaz

1. équation d'état des gaz parfaits

1. Équation d’état des gaz parfaits

1. Loi des basses pressions

la loi de Boyle

pV=constant (n, T sont certains)

Loi de Guy-Lussac

V/T=constant (n et p sont certains)

La loi d'Avogadro

V/n=constant (T et p sont certains)

2. Équation d'état des gaz parfaits

unité

2. Définition et modèle microscopique du gaz parfait

1. Définition macroscopique du gaz parfait

Un gaz conforme à l'équation d'état des gaz parfaits (pV = nRT) à n'importe quelle température et pression.

2. modèle microscopique à gaz idéal

La molécule elle-même n'occupe pas de volume

Aucune interaction entre les molécules

3. Discussion sur les gaz réels

est conforme au comportement des gaz parfaits lorsque

Généralement, il peut être considéré approximativement comme un gaz parfait sous basse pression.

Plus la température est élevée et plus la pression est basse, plus on se rapproche d’un gaz parfait.

3. Constante du gaz R

méthode d'extrapolation mesurée

est une constante

4. Calcul des propriétés p, V et T des gaz parfaits

1. p, V, T, n en connaissent trois et en recherchent un.

2. Calcul entre deux états.

3. Calcul de grandeurs dérivées telles que la masse m, la densité, le volume, etc.

2. mélange de gaz idéal

1. Composition du mélange

1. Fraction molaire x ou y

Le rapport entre la quantité de substance B et la quantité totale de substances dans le mélange

La fraction molaire d'un mélange gazeux est généralement représentée par y La fraction molaire d'un mélange liquide est généralement représentée par x

2. Niveau de qualité

Le rapport entre la masse de la substance B et la masse totale du mélange

3. Fraction volumique

Le rapport du volume de B pur avant mélange à la somme des volumes de chaque composant pur

4. Application de l'équation des gaz parfaits aux mélanges de gaz parfaits

Puisqu'il n'y a pas d'interaction entre les molécules de gaz parfaits et que les molécules elles-mêmes n'occupent pas de volume, les propriétés pVT des gaz parfaits n'ont rien à voir avec le type de gaz. Par conséquent, certaines molécules d'un gaz parfait sont remplacées par des molécules d'un autre gaz parfait. , formant un gaz parfait mixte , sa propriété pVT ne change pas, mais n dans l'équation d'état des gaz parfaits est la quantité totale de matière à ce moment.

5. Masse molaire du mélange

La somme des produits des masses molaires de chaque substance dans un mélange et de ses fractions molaires

2. Loi de Dalton sur la pression partielle

1. pression partielle

Conditions applicables : mélanges de gaz réels et mélanges de gaz parfaits.

2. Loi de Dalton sur la pression partielle

La pression totale d'un gaz mélangé idéal est égale à la somme des pressions produites lorsque chaque composant existe seul à T et V du gaz mélangé.

Conditions applicables : mélange de gaz idéal

Signification physique : dans un mélange de gaz parfaits, la pression partielle d'un composant est égale à la pression lorsque le composant existe seul et a la même température et le même volume que le mélange.

3. Loi d’Amar des volumes divisés

1. Loi du volume partiel d'Armaga

Le volume total V d'un mélange de gaz parfaits est la somme des volumes de composants VB* de chaque composant

Conditions applicables : mélange de gaz idéal

2. Volume partiel d'un composant dans un mélange de gaz parfait

Signification physique : Le volume partiel VB* de la substance B dans un mélange de gaz parfaits est égal au volume occupé par le gaz pur B dans les conditions de température et de pression totale du mélange.

Il montre que le volume d'un mélange de gaz parfaits est additif. À mêmes température et pression, le volume total après mélange est égal à la somme des volumes des composants avant mélange.

4. La relation entre les deux

Seuls deux indices B peuvent apparaître

5. Calcul de la pression partielle du mélange de gaz parfait

1. Calcul dans des conditions spécifiées

Le volume initial requis est

2. Calcul lorsque le statut change

3. théorie cinétique des molécules de gaz

1. Modèle microscopique du mouvement moléculaire du gaz

1. Le gaz est composé d’un grand nombre de molécules. Les molécules de gaz peuvent être considérées comme des particules sans volume ou des boules dures. 2. Les molécules de gaz sont en mouvement thermique sans fin et irrégulier. 3. Il n’y a aucune interaction entre les molécules de gaz, à l’exception des collisions entre elles. 4. Les collisions entre les molécules de gaz et le gaz contre la paroi sont des collisions élastiques.

2. La pression du gaz parfait

3. Température du gaz parfait

4. Preuve des six lois

4. équation d'état du gaz réel

1. La différence entre le gaz réel et le gaz parfait

1. Dans les gaz réels, lorsque la température est constante, pV m change constamment avec la pression.

2. Les molécules de gaz elles-mêmes ont un volume plus difficile à comprimer qu'un gaz parfait.

3. Les molécules de gaz réelles ont des forces d'interaction (principalement la gravité) et sont plus faciles à comprimer que les gaz parfaits.

4. L'attraction entre les molécules de gaz réelles permet de les liquéfier

2. Diagramme pVm-p et température de Boyle des gaz réels

1. Diagramme pVm-p du gaz réel

2. Température de Boyle

La température de Boyle est une propriété de la matière (gaz)

La tuberculose est généralement 2 à 2,5 fois supérieure à celle du Tc

La température de Boyle est élevée et les gaz ont tendance à se liquéfier

3. Facteur de compression du gaz réel

définition

Z<1 : facile à compresser

Z>1 : difficile à compresser

Z=1 : gaz parfait

Remarque : La taille du facteur de compression indique uniquement s'il est facile à comprimer et n'a rien à voir avec sa facilité à se liquéfier.

4. Équation de Van der Waals

1. Correction de pression

2. Correction du volume

5. Équation virale

5. Liquéfaction et paramètres critiques des gaz réels

1. Pression de vapeur saturée du liquide

1. Définition : Pression de vapeur au-dessus de la surface du liquide lorsqu'un liquide pur dans un récipient fermé est en équilibre gaz-liquide à une certaine température et coexiste.

2. Nature

La pression de vapeur saturée est une propriété unique des substances pures et est déterminée par sa nature

Pression de vapeur saturée en fonction de la température

La pression de vapeur saturée d'un liquide à température constante est la pression minimale requise pour liquéfier sa vapeur à cette température.

point d'ébullition

La température à laquelle la pression de vapeur saturée d'un liquide est égale à la pression externe

point d'ébullition normal

La température à laquelle la pression de vapeur saturée du liquide est de 101,325 kPa

Humidité relative

2. p – Vm de gaz réel

1. T < Tc

Le gaz et le liquide coexistent sur la ligne d'équilibre gaz-liquide g-l

2. T = Tc

Au point critique, les volumes molaires et les autres propriétés des phases gazeuse et liquide sont exactement les mêmes, et l'interface disparaît et les phases gazeuse et liquide ne peuvent pas être distinguées à ce moment.

3. T > Tc

Quelle que soit la pression appliquée, l’état gazeux ne se transforme plus en liquide et l’isotherme devient une courbe lisse.

3. Paramètres critiques

Lorsque T=Tc, la phase liquide disparaît et la pression ne peut plus liquéfier le gaz.

Tc Température critique : La température la plus élevée autorisée à permettre à un gaz de se liquéfier.

Puisqu’il n’existe aucun liquide au-dessus de la température critique, la courbe de pression de vapeur saturée p = f (T) se termine à la température critique.

température critique Tc

La température maximale autorisée pour qu'un gaz se liquéfie

pression critique pc

Pression de vapeur saturante à température critique Pression minimale requise pour liquéfier un gaz à température critique

volume critique Vc

Volume à température et pression critiques

Les paramètres critiques sont des paramètres caractéristiques de la matière

Facteur de compression critique Zc

6. Principe d'état correspondant et diagramme de facteur de compression généralisé

1. Principe d'État correspondant

1. Définir les paramètres de comparaison

pr=p/pièce, Tr=T/Tc, Vr=Vm/Vc

2. Principe d'État correspondant

Si deux paramètres d’état contrastés de gaz différents sont égaux, les deux gaz sont dans des états correspondants. Lorsque différents gaz sont dans des états correspondants, certaines propriétés physiques (facteur de compression, coefficient de fugacité, etc.) sont les mêmes ou ont une relation simple

2. Diagramme du facteur de compression

3. Utilisation de la carte des facteurs de compression

Étant donné T et p, trouver Z et Vm

Étant donné T et Vm, pour trouver Z et pr, vous devez tracer des lignes auxiliaires sur le diagramme du facteur de compression.