KİM-118 TEMEL KİMYA Prof. Dr. Zeliha HAYVALI Ankara Üniversitesi Kimya Bölümü

Transkript

1 KİM-118 TEMEL KİMYA Prof. Dr. Zeliha HAYVALI Ankara Üniversitesi Kimya Bölümü Bu slaytlarda anlatılanlar sadece özet olup ayrıntılı bilgiler ve örnek çözümleri derste verilecektir.

2 Bölüm m 7 GAZLAR

3 Gazlar: sıcaklığı düşürüldüğünde sıvı ve katı gibi maddenin daha yoğun hallerine dönüşen, ve bu dönüşmeler sırasında maddenin çoğunlukla kimyasal bir değişikliğe uğramadığı haldir. *Gazlar birbirinden oldukça uzak ve hızla hareket eden moleküllerden oluşmuştur. *Gaz ve gaz karışımlarının oluşturduğu sistemleri tanımlayabilmek için Madde miktarı mol (n) Hacim (v) Bir maddenin uzay boşlu luğunda unda doldurduğu u yere hacim denir. Basınç (P) Birim alana uygulanan kuvvete denir. Sıcaklık k (T) Bu dört parametreden en az üçünü vererek gazın hali tanımlanabilir.

4 Basınç, birim alana düşen kuvvettir. P (Pa) = Kuvvet (N) Yüzey (m 2 ) Paskal, Pa; kilopaskal, kpa

5 Sıcaklık ve ısı birbirine karıştırılmamalıdır. Termometre ile ölçülen ve herhangi bir derece ile verilen nicelik sıcaklıktır. Kalorimetre ile ölçülen ve herhangi bir enerji birimi örneğin cal ile verilen büyüklük ise ısı dır. Bir sistem ile ortam arasındaki sıcaklık farkından doğan enerji akışına ısı denir. Normal Koşullar tanımı: P = 1 atm = 760 mm Hg T = 0 C = K

6 GAZ KANUNLARI BOYLE - MARIOTTE KANUNU CHARLES KANUNU GAY - LUSSAC KANUNU DALTON KANUNU AVOGADRO KANUNU

7 Boyle Mariotte Yasası Sabit madde miktarı ve sıcakls caklıkta; kta; (n, T= sabit) Basınç ve hacim ters orantılıdır. pv= sabit olması için, in, bunlardan biri artarsa diğeri azalır. p 1 v 1 = p 2 v 2 (n, T= sabit) P α 1 V

8 Charles Kanunu Sabit basınç altında ve sabit mol sayısında, gazların hacimleri, sıcaklıkla doğru orantılı olarak değişir. V α T

9 Gay-Lussac Kanunu Gay-Lussac kanunu veya basınç kanunu olarak da adlandırılır. r. Hacmi ve miktarı sabit olan bir gazın,bas n,basıncıyla (P) mutlak sıcaklığı (T) doğru orantılıdır Bunu şöyle gösterebiliriz; P 1 /P 2 = T 1 /T 2

10 Avogadro Kanunu Sabit sıcaklıkta ve basınçta; gazların hacimleri ile mol sayıları doğru orantılıdır. V = n (n mol sayısı) v 1 n 1 = v 2 n 2 veya v 1 /n 1 = v 2 /n 2

11 DALTON YASASI Hacmi ve sıcaklığı sabit olan bir gazın basıncı ile mol sayısı doğru orantılıdır. Bu ifadeyi şöyle sembolize edebiliriz: < V ile T > sabit ise P 1 /P 2 = n 1 /n 2

12 İdeal Gaz z Kanunu İdeal Gaz: Moleküller arasında çekme itme kuvvetlerinin bulunmadığı ve moleküllerin öz hacimlerinin, moleküllerin serbestçe dolaştıkları tüm hacim yanında ihmal edilebilecek kadar küçük olan gazlara ideal gaz denir. Gazlar, 1 atmosferden daha küçük basınçlarda ve yüksek sıcaklıklarda ideal davranışa yaklaşırlar.

13 R ideal gaz sabiti Standart koşullarda R sabiti pv = nrt v= 22.4 L, P=1 atm, T= 0ºC yani 273 K n = 1 mol, alınırsa R sabiti R = L atm/ mol K

14 pv = nrt R= pv nt = L atm mol -1 K -1 = J mol -1 K -1 1 Cal 4.18 joule ise Calori cinsinden değer cal mol -1 K -1 olur

15 Mol Kütlesi Hesaplanması PV = nrt ve n = m M m( verilen miktar) M(Mol Kütlesi) PV = m M RT M = m RT PV

16 Gazlar zların Yoğunluklar unlukları PV = nrt ve d = m V, n = m M m m MP PV = = d = M RT V RT p= drt / M

17 İDEAL GAZ KARIŞIMLARI Farklı gazların n karışı ışımından oluşmu muş bir gaz karışı ışımında kaptaki toplam basınç, p T, ayrı ayrı herbir gazın n kısmi k basınçlar ları toplamına eşittir. e Kısmi Basınç Aynı kab içerisindeki bir gaz karışımındaki herbir gaz bileşeni kendi kısmi basıncını uygular. P top = Pa + Pb + Pc... Örneğin, azot (N 2 ), hidrojen (H 2 ) ve amonyaktan (NH 3 ) oluşan bir gaz karışımında: P T = P N2 + P H2 + P O2 p: Gazın toplam basıncı p N2 = Azotun (N 2 ) kısmi basıncı p H2 = Hidrojenin (H 2 ) kısmi basıncı p NH3 = Amonyağın (NH 3 ) kısmi basıncı

18 Dalton Kısmi Basınç Kanunu Dalton un kısmi basınç kanunu: Bir gaz karışımında gazlardan birinin kısmi basıncı, karışımın toplam basıncı ile o gazın mol kesrinin çarpımına, toplam basınç ise kısmi basınçlarının toplamına eşittir.

19 KİNETİK K GAZ KURAMI Gazların n görünür g özelliklerinden faydalanarak görünmeyen g özelliklerini inceleyen teoriye KİNETK NETİK K GAZ TEORİSİ denir. Gazların n sıcakls caklık, k, basınç, ısınma ısısı ve içi enerjilerini, moleküllerinin llerinin hareketine dayanarak açıklayan a teoriye verilen addır.

20 İDEAL OLMAYAN GAZLARIN DAVRANIŞLARI P + a n V 2 x ( V - nb ) = nrt