MIT Açık Ders Malzemeleri http://ocw.mit.edu. 5.62 Fizikokimya II 2008 Bahar



Benzer belgeler
MIT Açık Ders Malzemeleri Fizikokimya II 2008 Bahar

MIT Açık Ders Malzemeleri Fizikokimya II 2008 Bahar

MIT Açık Ders Malzemeleri Fizikokimya II 2008 Bahar

İstatistiksel Mekanik I

MIT Açık Ders Malzemeleri Fizikokimya II 2008 Bahar

MIT Açık Ders Malzemeleri Fizikokimya II 2008 Bahar

MIT Açık Ders Malzemeleri Fizikokimya II 2008 Bahar

MIT Açık Ders Malzemeleri Fizikokimya II 2008 Bahar

MIT Açık Ders Malzemeleri Fizikokimya II 2008 Bahar

MIT Açık Ders Malzemeleri Fizikokimya II Bahar

MIT Açık Ders Malzemeleri Fizikokimya II 2008 Bahar

E = U + KE + KP = (kj) U = iç enerji, KE = kinetik enerji, KP = potansiyel enerji, m = kütle, V = hız, g = yerçekimi ivmesi, z = yükseklik

8.333 İstatistiksel Mekanik I: Parçacıkların İstatistiksel Mekaniği

MIT Açık Ders Malzemeleri Fizikokimya II 2008 Bahar

FİZİKSEL KİMYA I FİNAL SINAVI

Gazların fiziksel davranışlarını 4 özellik belirler.

SINAV SÜRESİ 80 DAKİKADIR. BAŞARILAR

MIT Açık Ders Malzemeleri Fizikokimya II 2008 Bahar

SINAV SÜRESİ 90 DAKİKADIR. BAŞARILAR

TERMODİNAMİĞİN BİRİNCİ YASASI

DERS ÖĞRETĐM TEKNOLOJĐLERĐ VE MATERYAL GELĐŞTĐRME KONU ÇALIŞMA YAPRAĞI HAZIRLAMA (MADDELERĐN AYIRT EDĐCĐ ÖZELLĐKLERĐ)

Geçen Derste. ρ için sınır şartları serinin bir yerde sona ermesini gerektirir Kuantum Fiziği Ders XXIII

Enerji iş yapabilme kapasitesidir. Kimyacı işi bir süreçten kaynaklanan enerji deyişimi olarak tanımlar.

8.333 İstatistiksel Mekanik I: Parçacıkların İstatistiksel Mekaniği

SICAKLIK NEDİR? Sıcaklık termometre

MIT Açık Ders Malzemeleri Fizikokimya II 2008 Bahar

İnstagram:kimyaci_glcn_hoca GAZLAR-1.

Bölüm 1: Lagrange Kuramı... 1

8.333 İstatistiksel Mekanik I: Parçacıkların İstatistiksel Mekaniği

Termal Genleşme İdeal Gazlar Isı Termodinamiğin 1. Yasası Entropi ve Termodinamiğin 2. Yasası

Bölüm 8: Atomun Elektron Yapısı

İstatistiksel Mekanik I

Katlı oranlar kanunu. 2H 2 + O 2 H 2 O Sabit Oran ( 4 g 32 g 36 g. 2 g 16 g 18 g. 1 g 8 g 9 g. 8 g 64 g 72 g. N 2 + 3H 2 2NH 3 Sabit Oran (

3.BÖLÜM: TERMODİNAMİĞİN I. YASASI

Kuantum Mekaniğinin Varsayımları

KİMYA VE ENERJİ SİSTEM VE ÇEVRE

1 mol = 6, tane tanecik. Maddelerde tanecik olarak atom, molekül ve iyonlar olduğunda dolayı mol ü aşağıdaki şekillerde tanımlamak mümkündür.

MADDE NEDİR? Çevremize baktığımızda gördüğümüz her şey örneğin, dağlar, denizler, ağaçlar, bitkiler, hayvanlar ve hava birer maddedir.

KİNETİK GAZ KURAMI. Doç. Dr. Faruk GÖKMEŞE Kimya Bölümü Hitit Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi 1

MIT Açık Ders Malzemeleri Fizikokimya II 2008 Bahar

SCHRÖDİNGER: Elektronun yeri (yörüngesi ve orbitali) birer dalga fonksiyonu olan n, l, m l olarak ifade edilen kuantum sayıları ile belirlenir.

TY T Temel Yeterlilik Testi

BÖLÜM 1: TEMEL KAVRAMLAR

O )molekül ağırlığı 18 g/mol ve 1g suyun kapladığı hacimde

GAZLAR GAZ KARIŞIMLARI

FİZİKSEL METALURJİ BÖLÜM 2

8.333 İstatistiksel Mekanik I: Parçacıkların İstatistiksel Mekaniği

Gazların sıcaklık,basınç ve enerji gibi makro özelliklerini molekül kütlesi, hızı ve sayısı gibi mikroskopik özelliklerine bağlar.

FİZ304 İSTATİSTİK FİZİK. Klasik Yaklaşımda Kanonik Dağılım I. Prof.Dr. Orhan ÇAKIR Ankara Üniversitesi, Fizik Bölümü 2017

8.04 Kuantum Fiziği Ders XII

BÖLÜM 16 KUANTUM : AYRILABİLEN SİSTEMLER

DENEY FÖYÜ BALIKESİR-2015

BÖLÜM HARMONİK OSİLATÖR

8.04 Kuantum Fiziği Ders V ( ) 2. = dk φ k

MIT Açık Ders Malzemeleri Fizikokimya II 2008 Bahar

Termodinamik Termodinamik Süreçlerde İŞ ve ISI

MADDENİN HALLERİ KATI SIVI GAZ SEZEN DEMİR

Kütlesi,hacmi,eylemsizliği olan,tanecikli yapıdaki her şeye madde denir. Yer yüzünde gözümüzle görebildiğimiz her şey maddedir.

Ders #15 için okuma: Bölümler 3.4, 3.5, 3.6 ve 3.7 (3.baskıda, Bölümler 3.4, 3.5, 3.6, 3.7 ve 3.8) Değerlik Bağı Teorisi.

ENERJİ DENKLİKLERİ 1

BÖLÜM 27 ÇOK ELEKTRONLU ATOMLAR

5.111 Ders Özeti #

İleri Diferansiyel Denklemler

Termodinamik İdeal Gazlar Isı ve Termodinamiğin 1. Yasası

GAZLAR I. ) gazı, ozon (O 3. Oksijen (O 2. ) gazı, hidrojen (H 2. ) gazı, azot (N 2. ) gazı, klor (CI 2. ) gazı, flor (F 2

Moleküller ve Katılar

ATOM ATOMUN YAPISI 7. S I N I F S U N U M U. Elementlerin tüm özelliğini gösteren en küçük parçasına atom denir.

Gaz hali genel olarak molekül ve atomların birbirinden uzak olduğu ve çok hızlı hareket ettiği bir haldir.

ATOMUN YAPISI ATOMUN ÖZELLİKLERİ

MIT Açık Ders Malzemeleri Fizikokimya II 2008 Bahar

A. Seçilmiş bağıntılar Zamana bağlı Schrödinger denklemi: Zamandan bağımsız Schrödinger denklemi: Hamilton işlemcisinin konum temsili

1.ÜNİTE MODERN ATOM TEORİSİ -2.BÖLÜM- ATOMUN KUANTUM MODELİ

TE-680 İDEAL GAZ KANUNLARI EĞİTİM SETİ DENEY FÖYÜ

X IŞINLARININ NİTELİĞİ VE MİKTARI

İleri Diferansiyel Denklemler

BÖLÜM 1: TEMEL KAVRAMLAR

AST404 GÖZLEMSEL ASTRONOMİ HAFTALIK UYGULAMA DÖKÜMANI

3) Oksijenin pek çok bileşiğindeki yükseltgenme sayısı -2 dir. Ancak, H 2. gibi peroksit bileşiklerinde oksijenin yükseltgenme sayısı -1 dir.

ÇOKLU DENGELER -1. Prof.Dr.Mustafa DEMİR ÇOKLU DENGE PROBLEMİ ÇÖZÜMÜNDE SİSTEMATİK YAKLAŞIM M.DEMİR 08-ÇOKLU DENGELER-1 1

KİNETİK GAZ KURAMI. Doç. Dr. Faruk GÖKMEŞE Kimya Bölümü Hitit Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi 1

ALETLİ ANALİZ YÖNTEMLERİ

1. İskelet yapısını çiziniz. H ve F daima uç atomlardır. En düşük iyonlaşma enerjisine sahip element merkez atomudur (bazı istisnalar mevcuttur).

ATOMUN YAPISI. Özhan ÇALIŞ. Bilgi İletişim ve Teknolojileri

Gazların Özellikler Barometre Basıncı Basit Gaz Yasaları

MÜH. BÖLÜMLERİ GENEL KİMYA-I DERSİ DÖNEM SONU SINAVI

KYM 101 KİMYA MÜHENDİSLĞİNE GİRİŞ PROBLEM SETİ

ÖĞRETĐM TEKNOLOJĐSĐ VE MATERYAL GELĐŞTĐRME

> > 2. Kaplardaki sıvıların sıcaklığı 70 o C ye getirilirse sahip oldukları ısı miktarlarını sıralayınız.

Bilgi İletişim ve Teknoloji

DEMOCRİTUS. Atom hakkında ilk görüş M.Ö. 400 lü yıllarda Yunanlı filozof Democritus tarafından ortaya konmuştur.

FARMASÖTİK TEKNOLOJİ I «ÇÖZELTİLER»

YANMA. Derlenmiş Notlar. Mustafa Eyriboyun ZKÜ

RASSAL DEĞİŞKENLER VE OLASILIK DAĞILIMLARI. Yrd. Doç. Dr. Emre ATILGAN

BMM 205 Malzeme Biliminin Temelleri

4. Adveksiyon ve Difüzyon Süreçleri

Pratik Kuantum Tarifleri. Adil Usta

İleri Diferansiyel Denklemler

ALIfiTIRMALARIN ÇÖZÜMÜ

Isı transferi (taşınımı)

Bazı işlemlerde kısaltma olarak (No: Avogadro sayısı) gösterilir. Bir atomun gram türünden miktarına atom-gram (1 mol atom) denir.

Transkript:

MIT Açık Ders Malzemeleri http://ocw.mit.edu 5.62 Fizikokimya II 2008 Bahar Bu materyallerden alıntı yapmak veya Kullanım Şartları hakkında bilgi almak için http://ocw.mit.edu/terms ve http://tuba.acikders.org.tr sitesini ziyaret ediniz.

Ders 7, Sayfa 2 5.62 Ders #7: Boltzmann Partisyon Fonksiyonunun Öteleme Kısmı BAĞIMSIZ, AYIRT-EDĐLEMEYEN MOLEKÜLLER ĐÇĐN KANONĐK PARTĐSYON FONKSĐYONU Q(N,V,T) = q N /N! Varsayım q N için geçerli olup, daima geçerli olması garanti değildir düzeltilmiş Boltzmann istatistiği moleküler partisyon fonksiyonu olmak üzere moleküllerden birinin halleri üzerinden toplam HEDEF: q N ifadesinin geçerli olduğu sistemleri saptamak YÖNTEM: 1) q için fiziksel bir resim (basitleştirilmiş) geliştirin 2) q için bir değer hesaplayın 1) q NUN ÖZELLĐKLERĐ q, belli bir sıcaklıkta bir molekül için uygun moleküler hallerin toplam sayısının bir ölçüsüdür. T sıcaklığında i halinde popülasyonla orantılıdır q T de ulaşılabilir hallerin toplam sayısı N atomlu sistemde i tek-partikül hali için popülasyon: olup parantez içindeki terim i halinde herhangi bir tek partikülü bulma olasılığıdır. Aşağıda enerji seviyeleri çizilen A ve B moleküllerini düşünün.

Ders 7, Sayfa 3 ε i enerjili hal ENERJĐ 1. A molekülü enerji aralıkları daha dar olduğundan daha fazla hale sahiptir. 2. A molekülünde termal olarak ulaşılabilir hallerin toplam sayısı daha büyüktür, zira kt ile kıyaslanabilir ya da daha az ε i değerli daha fazla hal vardır. q tanımında her halin toplama katkısı, kt ye göre enerjisine bağlıdır. (kt bir enerjidir) (k = 1.38x10-23 J/K) Dolayısı ile Bu nedenle, molekülün i halinde olma olasılığının belirlenmesinde q önemli bir rol oynar. olduğundan q A > q B molekülü i halinde bulma olasılığı P i, sadece i nci halin kt ye göre enerjisi, ε i ye bağlı olmayıp ulaşılabilir hallerin toplam sayısı q ya da bağlıdır. BOLTZMANN DAĞILIM FONKSĐYONU Tekrar A ve B moleküllerini düşünün. A ve B nin her ikisi de ε i enerjili i haline sahiptir. Bu nedenle

Ders 7, Sayfa 4 i halinde A molekülünün olasılığı i halinde B molekülünün olasılığı Böylece olur A molekülünün ε i enerjili i halinde bulunma olasılığı, B molekülünün ε i enerjili i halinde bulunma olasılığından daha azdır; çünkü A molekülünde daha fazla hal vardır. Aynı A molekülünü düşünün. j ve k iki halinde A nın bulunma olasılıklarının oranı veya j ve k iki halindeki popülasyonların oranı dir. T 0 iken q ya ne olur? Tüm P j lere ne olur? 2. q NUN HESABI GEREKSĐNĐM: molekül hallerinin enerjileri, ε i : öteleme, dönme, titreşim, elektronik. BAŞLAYIN: q öteleme yi hesaplamaya öteleme hallerinin enerjileriyle q öteleme ÖTELEME MOLEKÜLER PARTĐSYON FONKSĐYONU Öteleme halleri için ε i, kutudaki bir tanecik için Schrödinger eşitliğinin çözümleridir. a, b, c boyutlarındaki bir kutuda m kütleli, L, M, N kuantum sayılı bir tanecik için öteleme enerjisi dir.

Ders 7, Sayfa 5 Toplamları değerlendirmemiz gerekir Şimdi Haller enerji yönünden yakın olarak konumlandırılmıştır. Đntegralle yaklaşık toplam ile Böylece o halde Bilebildiğimiz büyüklükler cinsinden q i hesapladık!! Eğer varsa hangi idealleştirmeleri yaptık? BOLTZMANN ĐSTATĐSTĐĞĐ ĐÇĐN GEÇERLĐLĐK KOŞULUNU KONTROL EDĐN, q N.

Ders 7, Sayfa 6 1 atm basınç, 273K de 1 mol N 2 için q i hesaplayınız Birim kontrolü: T = 273K V = 22.4 litre = 22.4 x 10-3 m 3 BĐRĐMSĐZ 1 mol N 2 için 273K, 1 atm değerlerini q de yerine koyarak: elde edilir. Boltzmann istatistiği için koşul kontrolü yapın q N 1 mol N 2 için (22.4 litrelik hacmımızda) N = 6 x 10 23 gerektiği gibi Böylece çünkü daima ortalama olarak, hal başına 10-7 den az sayıda molekül herhangi bir halde 1 den fazla molekül olasılığı çok küçüktür (ε i seviyesinde 2 veya daha fazla molekül bulma olasılığı nedir?) T > 300K deki moleküller için düzeltilmiş Boltzmann istatistiği DOĞRU dur. Hesaplamalarda tekrarı önlemek için daima basit kısa yolları kullanın. Örneğin; T yi 273K den 1K ye azaltın.

Ders 7, Sayfa 7 V yi 22.4L = 2.24 x 10 4 cm 3 den 1 cm 3 e azaltın T = 273K de V = 22.4 litre de 1 mol elektron için düzeltilmiş Boltzmann istatistiği, q > N koşulunu kontrol edin. Kütle hariç tüm parametreler N 2 hesabındaki ile aynıdır olduğundan : ötel ötel Böylece olur ki 1 değildir! T=273K de elektronlar için düzeltilmiş Boltzmann istatistiği kullanılamaz. Fermi Dirac istatistiği kullanılmalıdır! Hangi T de bir elekton için Boltzmann istatistiği DOĞRU dur? Koşulların büyük çoğunluğunda atom ve moleküller için düzeltilmiş Boltzmann istatistiği geçerli olduğundan, şimdi ayırt edilemez moleküller için kanonik partisyon fonksiyonu Q yu hesaplayabiliriz. Fermi-Dirac (fermiyonlar) ve Bose-Einstein (bozonlar) istatistikleri gelecek ders.