Gaz Yasaları

GAZ YASALARI

 

Boyle Kanunu:

  İngiliz bilgini R. Boyle sabit sıcaklıktaki bir gazın hacimini, değişik basınçlarda ölçmüştür.

Sabit sıcaklıta bir gazın hacmi ile basıncının çarpımı sabittir.

                                              

                                                         P*V=K

                                       P1*V1=P2*V2=……..=K

 

Gay – Lussac ve Charles Kanunları :

  Boyle yaptığı denemelerde sıcaklığı sabit tutup basınçla hacim arasındaki değişmeleri incelemişti. Şimdi de sabit basınç altında sıcaklığı değiştirdiğimiz zaman hacimde nasıl bir değişiklik olur, onu inceleyelim. Bu denemeyi ilk defa Fransız bilgini  Charles yapmış ve sabit basınçta, bir gazın hacminin sıcaklığın 0 C tan  1 C a yükselmesiyle , 0 C taki hacminin 1/273 ü kadar arttığını görmüştür. Gazın sıfır derecedeki hacmini  Vt ve t derecedeki hacmini  Vi ile gösterirsek

 

                               Vt=V0 + V0 1/273 t  

                    

Katı ve sıvılarda ise ve genleşme katsayıları aynı değildir ve maddenin cinsine bağlıdır.

 

 

 

Charles kanununu şu şekilde tanımlayabiliriz :

Sabit basınçta bir gazın hacmi mutlak sıcaklıkla dopru orantılıdır veya matematik olarak ;

                                               V= KT

(Burada V hacmi ,T mutlak değeri, K da bir sabiti göstermektedir.)

                                              

V1/V2=T1/T2

 

  Bu bağıntı ilk defa  yine bir Fransız bilgini olan Gay-Lussac tarafından bulunmuştur ve Gay-Lussac kanunu olarak anılmıştır.

 

  Beklendiği gibi, genel gaz denkleminde sıcaklığı sabit tutarsak Boyle, basıncı sabit tutarsak Charles , hacmi sabit tutarsak  Gay-Lusssac kanunlarını elde ederiz.

  Boyle kanunu gazların hacimlerinin basınçla büyük ölçüde değiştirilebileceğini belirtmektedir. Katı ve sıvılarda ise hacmin basınçla değişmesi  önemsemeyecek kadar küçüktür.

  Charles kanunu, bütün gazların genleşme katsayılarını birbirinin aynı olması özelliği ile ilgilidir. Katı ve sıvılarda ise sıvılarda ise genleşme katsayısı hem çok küçük hemde her madde için aynı değildir.

  Gay Lussac kanunu hacmi sabit tutulan bir gazın sıcaklığı arttırıldığında  basıncınında artacağını belirtmektedir.gazların genleşme katsayısı ile basınçlarının artma katsayısı birbirinin aynı ve 0 C  deki hacim ve basınç değerinin  1/273  dür.

 

  Gazlara ait bir önemli gözlemde birbiri içine büyük bir hızla yayılabilmeleridir.   

                              

Gazların Özellikleri Nasıl Açıklanabilir?

 

  Sıkıştırılabilmeleri özelliği bizi, gaz molekülleri  arasındaki boşluğun moleküllerin kendi hacimlerinden çok daha büyük olduğu varsayımına götürmektedir.katı ve sıvılar basınçla çok az sıkıştırılabildiğine göre moleküller arasındaki boşluklar çok azdır. Dikkat edecek olursak bu varsayımla moleküllerin kendilerinin sıkıştırılamıyacağını kabul etmiş oluyoruz.

  Gazlar ayrıca sıvı ve katıların aksine konuldukları kapların her tarfına yayılırlar. Gaz molekülleri arasında büyük boşluklar olduğuna ve her tarafa doğru yayıldıklarına göre boşlukta asılı olarak nsıl kalabilirler. Bu güçlüğü gaz moleküllerinin devamlı olarak hareket halinde olduklarını kabul etmekle giderebiliriz.

 

Gazların Kinetik Teorisi

  Gazların  davranışlarını açıklayabilmek için kurulmuş böyle bir modeldir. Bu teoremlerin önemli varsayımları şunlardır.

               

  Gaz molekülleri arasındaki boşluklar okadar büyüktür ki moleküllerin kendi hacimleri, bu boşluklar yanında önemsenmeyebilir.

  Gaz molekülleri birbirine etki etmeyen, aralarında hiç bir çekme kuvveti olmayan bağımsız parçacıklardır.

  Moleküller her yönde çok hızlı doğrusal hareket yaparlar.

  Hareket halindeki moleküller birbirlerine ve içinde bulundaki kabın çeperlerine çarparlar. Bu çarpışmalar tam esnek çarpışmalardır.

  Gaz moleküllerinin belirli bir andaki hızları birbirinin aynı değildir ve bir molekülün değişik anlardaki hızlarıda birbirinden farklıdır.

  Hızları farklı olmasının sonucu olarak moleküllerin kinetik enerjileri de farklıdır.

  Moleküllerin ortalam kinetik enerjileri mutlak enrjileri mutlak sıcaklıkla doğru orantılıdır.

 

Kinetik teoriye uyan gazlara ideal gaz denir. Gerçekte hiçbir gaz tam anlamıyla ideal değildir.

 

 

Gaz Basıncı :

               

  Basınç birim yüzeye etki edenkuvvet eden kuvvet olduğuna göre bir gazın basıncı, moleküllerin bulunduğu kabın çeperlerine çarpmalarından ileri gelir. Gazın moleüllerinin her yöndeki ortalama hızı aynı olduğuna göre  gazın basıncı da kabın her noktasında aynı olcacaktır.


Boyle Kanunu:

  Bir gazın hacmini, sıcaklığını değiştirmeden yarıya indirelim. Böylece gaz moleküllerinin sayısında bir değişiklik olmaz ancak birim hacimdeki gaz moleküllerinin sayısı iki misli olur. Bu nedenle moleküller arasındaki uzaklık ve dolayısıyla aynı molekülün çeperdeki herhangi bir noktaya ikinci gitmesi gereken yol yarıya iner. Sıcaklık aynı kaldığından molküllerin ortalam hızı değişmediğine göre, çepere yapılan  çarpma sayısı ve dolayısıyla  basınç iki misli artar.

 

 

Charles ve Gay-Lussac Kanunları :

  Kinetik teoriye göre  moleküllerin kinetik enerjisi mutlak sıcaklıkla doğru orantılı olarak değişmektedir. Bir gazın sıcaklığı arttığında moleküllerin hızı artar. Hızın artmasıyla, moleküllerin hızı artmasıyla , moleküllerin çepere çarpma sayısı ve her çarpmanın itme gücü artacağından gazın basıncı artar. Eğer dış basınç sabit ise iç basıncın artması nedeniyle hacim artar.

 

Van Der Waals Denklemi  :

  Genel gaz denklemi hacim, basınç ve sıcaklık  gibi değişkenler  arasında  ilişki  kuran  ve bu  değişikliklerle  ilgili kanunları özetleyen  bir denklem olduğuna göre yalnız ideal  gazlar için geçerlidir.

 

                PV = nRT olduğuna göre 1 mol gaz için

 

                PV/RT= 1  olur.

 

 

 

Gay-Lussac Hacim Oranları Kanunu:

  Gay-Lussac 1808 yılında, birbiriyle gaz halinde reaksiyona girerek yine gaz halinde bileşikler veren  reaksiyonları ve buradaki hacim değişikliklerini incelemiştir.bu çalışmalr sonunda görülmüştür ki;

  Aynı sıcaklıkve basınç şartlarında bir kimyasal reaksiyona giren ve reaksiyonda meydana gelen gazların hacimleri arasında basit bir oran vardır. Buna Gay-Lussac hacim oranlarrı kanunu denir.

 

 

 

Avogadro Hipotezi

  Aynı basınç ve sıcaklıkta bütün gazların eşit hacimlerinde  eşit sayıda molekül vardır.

  Eşit sıcaklık ve basınç şartlarında  bütün gazların eşit hacimlerinde aynı sayıda molekül bulunacağına göre sıcaklık, basınç ve hacim hacim değerleri belirtildiğinde  molekül sayısının  da belirli olması gerekir.standart şartlarda (0 C ve 760 mm Hg basıncı altında) herhangi bir gazın  1 molünün  hacmi 22,4 litre

 Gelir ve 1 mol gazda 6,02 x 10 (üzeri)23 molekül bulunur. Bu sayıyada avogadro sayısı denir.

 

Gazların Difüzyonu : Graham Kanunu :

  Gazlar birbiriyle her oranda karışabilirler. Odanın bir köşesine serpilen kolonyanın kokusunu diğer köşesinde duyabiliriz. Bu ancak kolanya buharlarının havanın içinde ilerliye bilmesi ile mümkündür. Bu olaya gazların difuzyonu denir.

 

Graham kanununun kinetik teoriye göre açıklanması :

  Birbirine karışan gazların sıcaklıkları aynı olacağına göre ortalama kinetik enerjileri birbirine eşittir.

 

 

 

 

Yorum Yaz