受験化学 7.理想気体と実在気体

理想気体と実在気体

 

 実在気体……我々の周囲に実際に存在している気体

 理想気体……分子自身の体積分子間力がない気体

 

計算は実在気体ではややこしすぎるので、理想気体で行う。

 

 みくるMEMO

理想気体は分子自身の体積と分子間力がないと仮定した気体

 

 

 

理想気体と実在気体のずれ

 

低温・高圧でずれが大きくなるので、ずれを小さくし、

理想気体に近づけるには、高温・低圧にする必要がある。

 

体積を考えると…

分子自身の体積が大きいと、理想気体の計算値より大きく誤差がでる。

p.32-2 c

 

分子間力を考えると…

分子間力が大きいと、理想気体の計算値より小さく誤差がでる

p.32-3 c

 

圧力が高い(体積が小さい)と分子自身の体積を無視できなくなり、

温度が低い(分子の動きが遅い)と分子間力の影響を無視できなくなる。

 

みくるひとこと

理想気体は体積と分子間力を考えずに計算していいなんて得してうれしー♪

 

 

 

圧力変化の場合

 

p.33-2 c

 

 

理想気体と実在気体のずれの図は難しいよ。

圧力が低いところと高いところでわけて考えるんだって。

 

わかりにくい人、一緒に覚えようね。

まずグラフの見方ね。

理想気体だとPV=nRTが成り立つからZ=1になるよ(破線)。

Z=(PV)/(nRT)が縦軸なんだけどね、Zっていきなり考えると難しいから、式の縦軸は

Vで横軸は圧力だと考えるとわかりやすいんだって。

そういえば、V(体積)は分母じゃなくて分子にあるもんね。

 

みくるMEMO

縦軸をZと考えるより、Vと考えてグラフを読み取る方が簡単。 

 

理想気体にくらべて、実在気体の体積が実際にはどうずれるかを考えるの。

まず圧力が低いところでは、CO2とかCHって理想気体より縦軸の値が小さいよね。

つまり、実際には気体が分子間力で引き合ってるから、体積が小さくなっているんだって。

それは分子間力の大きい気体ほど、引き合って体積が減るらしい。

CO2は極性が偏ってるから、CH4より分子間力が大きいはずだもんね。

で、圧力が高いところでは、分子が近づきすぎるから、分子自身の大きさだけを考えればいいんだって。

どんな実在気体にも分子の体積は必ずあるから、圧力を上げていくと絶対に理想気体の値より大きくなるらしいよ。

 

 

 

温度変化の場合

p.34-2 c

 

次、温度変化のグラフね。

一言でいうと、分子間力の大きい気体の方がズレやすい。

低温のときは分子間力の影響受けるから、理想気体の体積より小さくなる。

温度を上げると、結局は分子間力を気にしないでいいほどに、速く運動するようになるから、理想気体の体積に近づいてくるんだって。

 

みくるMEMO

低温でずれが大きいものほど、分子間力が強く働く

(分子同士が引き合っている)。

 

 

 

 

    


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