普通化學、 7.氣體

  7.氣體

P=F/A   壓力與體積反比   1ATM=76cmhg =760torr =101325pa 

氣體定律

波以耳定律：    *氣壓P 單位先換算成atm   理想氣體常數 R：0.082 atm-L/mole-K

PV = nRT  氣壓.體積= mole. 0.082 .K(溫度)    PV = w/mRT      總壓=分壓之和

                *酸性氣體通水PH，  n = PV / RT    mole = 壓力*體積 /0.082*溫度  體mole分密

PM = dRT         氣壓.分子量 = 密度. 0.082 .K(溫度)         *密度溫度反比     提莫(海鷗)分me

                        n=W(質量)/M(分子量)  ：  PV=WRT/M，借此求M

                        PM=(W/V)RT再轉變成PM=dRT，借此求d(密度)     

給呂薩克定律：V 正比 T   體積和溫度正相關，   *注意單位為K
                        溫度每改變1度，氣體體積變化量為0度時體積的1/273  

亞佛加厥定律：同溫、同壓時，同體積的任何氣體含有相同數目分子。

波查定律       ：P1V1 / T1 = P2V2 / T2  定量前提，壓力*體積/溫度 相同

理想氣體定律：P1V1 / n1T1  =K    壓力*體積/  莫耳數*溫度 =定值

道耳頓分壓定律：理想氣體混合物的總壓等於各組分壓總和  ex大氣
                           *飽和蒸汽壓= 水蒸氣對容器壁產生的壓力  溫度越高 > 飽和蒸汽壓越大

亨利定律        ：氣體對液體溶解度與氣體分壓成正比

格拉罕定律    ：氣體擴散速率與分子量平方根成反比 ，與溫度平方根成正比
                           1 / √分子量   越小越快 ；  * √溫度      越熱越快

氣體動力論公式推導：

    假設方盒子，三個方向的邊長都是 L，大量小體積分子彈性碰撞

    先考慮 x 方向，設 x 方向的速度平均為 vx，彈性碰撞，一個分子動量變化為 ΔPx：

    ΔPx=mvx−(−mvx)=2mvx

    邊長 L，故下次撞擊同一面容器時，平均時間 Δt：  Δt=2L / vx

                                               x 方向平均受力 Fx：  Fx=ΔPx  / Δt = mvx^2 / L

    y.z軸同理，分子真正的速率 v ：v^2=vx^2+vy^2+vz^2

                        Fx=Fy=Fz=mv^2 / 3L

    每個面受到的壓力 P=F / A = mv^2 /  3L^3 = mv^2 / 3V

    理想氣體方程式：PV=NkT   壓力*體積 = 氣體粒子數*波茲曼常數(1.38×10^−23J/K)*溫度

    氣體有N個粒子：P = Nmv^2 / 3V = NkT / V   ；

    分子平均動能 K：K=3kT / 2      ；速率 v：v = √ (3kT / m)   

          v 是由三個方向的平方合，再平均分配給三個方向   =方均根速率

    平均動能  KEavg = 3RT / 2

    均方根速度 Vrms = √ (3RT / MW)       R=8.314  T=溫度  MW=分子重量

    平均速度 微分vf(v)dv =  √ (8RT / 𝝿*MW)    ； 通常速度df(v) / dv = √ (2RT / MW)  
                       *相對而言 分子越大，速度越慢，和壓力/容器改變無關

    凡德瓦修正公式   (P+ a *n^2/V^2) (V-nb)=nRT   a=引力常數 b=液化體積常數

    理想氣體：高溫、低壓、小分子 (鈍氣)   氣體碰撞截面= 𝝿. (d1+d2)平方/2 

酸雨：硫氧化物(SO2)與氮氧化物(NO, NO2)轉成NO3–及 SO42- 

           *正常降雨則微酸，因含有CO2造成的碳酸

全球暖化：二氧化碳吸收地表輻射導致無法發散至太空      *臭氧分解NO是催化劑

氯氟碳化物與氮化物中斷O3：  NO + O3 > NO2 +O2   NO2 + O > NO + O2
CF2Cl2 (紫外線) > CF2Cl + Cl   ；  Cl +O3 > ClO + O2     ClO + O > O2+ Cl

      

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