หน่วยการเรียนรู้ที่ 7 แก๊ส และสมบัติของแก๊ส (2)

หนว่ ยการเรยี นรูท้ ี 7 แก๊ส และสมบตั ิของแก๊ส

บทที 7 แก๊ส และสมบตั ิของแก๊ส 1.ความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งปรมิ าตร ความดนั อุณหภมู ิ และจาํ นวนโมลของแก๊ส 2.กฏแก๊สอุดมคติ และความดนั ยอ่ ย 3.ทฤษฎีจลน์ และการแพรข่ องแก๊ส

1.ความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งปรมิ าตร ความดนั อุณหภมู ิ และจาํ นวนโมลของแก๊ส กฎของบอยล์(Boyle's law) เมอื อุณหภมู แิ ละจาํ นวนโมลของแก๊สคงที ปรมิ าตร (V) จะแปรผกผนั กับความดนั (P) P1 V1=P2 V2 เมอื P คือ ความดนั V คือ ปรมิ าตร

กฎของชารล์ (Charle's law) เมอื จาํ นวนโมลและความดนั ของแก๊สคงที อัตราสว่ นปรมิ าตรต่ออุณหภมู ใิ นหนว่ ยเคลวนิ เปนค่าคงที ดงั นนั ปรมิ าตร(V) จะแปรผนั ตรงกับอุณหภมู (ิ T)ในหนว่ ยเคลวนิ _V_1 = _V_2 T1 T2 เมอื V คือ ปรมิ าตร T คือ อุณหภมใิ นหนว่ ยเคลวนิ

กฎของเกย-์ ลสู แซก(Gay-Lussac's law) เมอื ปรมิ าตรและจาํ นวนโมลของแก๊สคงทีอัตราสว่ นความดนั ต่ออุณหภมู ใิ นหนว่ ยเคลวนิ เปนค่าคงที ดงั นนั ความดนั (P) จะแปรผนั ตรงกับอุณหภมู (ิ T)ในหนว่ ยเคลวนิ _P_1 = _P_2 T1 T2 เมอื P คือ ความดนั T คือ อุณหภมู ใิ นหนว่ ยเคลวนิ

กฎรวมแก๊ส (Combinen gas lew) จาํ นวนโมลของแก๊สคงที เมอื รวมกฎของบอยล์ กฎของชารล์ และกฎของเกย์ ลสู แซก จะไดค้ วามสมั พนั ธร์ ะหวา่ งปรมิ าตร ความดนั และอุณหภมู ิ _P1_V_1 = _P_2V_2 T1 T2 เม่อื P คือ ความดันของแกส T คือ อุณหภูมิของแกส V คือ ปริมาตรของแกส

กฎอาโวกาโดร(Avogadro's law) เมอื ความดนั และอุณหภมู ขิ องแก๊สคงที ปรมิ าตร(V) จะแปรผนั ตรงกับจาํ นวนโมล(n) _V_1 = _V_2 n1 n2 เมอื V คือ ปรมิ าตร n คือความดนั

2.กฏแก๊สอุดมคติ และความดนั ยอ่ ย กฎแก๊สอุดมคติ (Ideal gas law) แก๊สทีมสี มบตั ิเปนไปตามกฎรวมแก๊สและกฎของอาโวกาโดร สามารถพจิ ารณาความสมั พนั ธร์ ะหวา่ ง ปรมิ าตร(V) ความดนั (P) อุณหภมู (ิ T)ในหนว่ ยเคลวนิ และจาํ นวนโมล(n) ของแก๊สไดด้ งั นี PV=nRT เมอื P คือ ความดนั V คือ ปรมิ าตร n คือ จาํ นวนโมล T คือ อุณหภมู ใิ นหนว่ ยเคลวนิ R คือ ค่าคงทีของแก๊ส (0.08206 L.atm/mol.K

ความดนั ยอ่ ยของแก๊ส ความดนั ของแกสผสมท่ีไมท ําปฏิกริ ิยากนั มีคาเทากบั ผมรวมของความดันของแกสแตละ ชนิดทเ่ี ป็นองคประกอบ ซ่งึ เรียกความสมั พันธนี้วา กฎความดันยอ ยของดอลตอน ความสัมพนั ธระหวางความดันรวมของแกส ผสม(P )และความดนั ของแกส แตละชนิดเรยี กวา ความดนั ยอย(P + P + ... + P) เขยี นสมการไดด ังนี้ P =รวม P1 + P2 + ... +Pl จากความสัมพันธตามแกส อุดมคติ จะไดค วามดนั รวมของแกสผสมกบั จาํ นวนโมลของแกส ดงั สมการ P =รวม n__รว_มR_T_ V

3.ทฤษฎีจลน์ และการแพรข่ องแก๊ส ทฤษฎีจลนข์ องแก๊ส 1.แก๊สประกอบดว้ ยอนภุ าคขนาดเล็กจาํ นวนมาก โดยปรมิ าตรของอนภุ าคเหล่านนั มคี ่านอ้ ยมากเมอื เทียบกับ ปรมิ าตรของภาชนะทีบรรจุ 2.อนภุ าคของแก๊สอยูห่ า่ งกันมาก และแรงยดึ เหนยี วระหวา่ งอนภุ าคนอ้ ยจนถือไดว้ า่ ไมม่ แี รงกระทําต่อกัน 3.แก๊สแต่ละอนภุ าคเคลือนทีเปนเสน้ ตรงในทิศทางทีไมแ่ นน่ อนดว้ ยอัตราเรว็ คงทีแตกต่างกันจงึ มพี ลังงานจลน์ ไมเ่ ท่ากัน เมอื เกิดการชนกันจะมกี ารถ่ายเทพลังงานใหแ้ ก่กันโดยไมส่ ญู เสยี พลังงานจลนร์ วม ทําใหพ้ ลังจลน์ เฉลียมคี ่าคงที 4.พลังงานจลนเ์ ฉลียของแก๊สขนึ อยูก่ ับอุณหภมู เิ ท่านนั โดยไมข่ นึ อยูก่ ับชนดิ ของแก๊ส ทีอุณหภมู เิ ดยี วกันแก๊ส ทกุ ชนดิ มพี ลังงานจลนเ์ ฉลียเท่ากัน เมอื เพมิ อุณหภมู ิ จะทําใหอ้ นภุ าคเคลือนทีเรว็ ขนึ จงึ ทําใหพ้ ลังงานจลนเ์ ฉลีย ของแก๊สเพมิ ขนึ

การแพรข่ องแก๊ส ทีอุณหภมู แิ ละความดนั เดยี วกัน จาํ นวนโมเลกลุ ของแก๊สทีเเพรผ่ า่ นต่อหนงึ หนว่ ยเวลาหรอื อัตราการแพร่ ของแก๊ส (r) แปรผกผนั กับรากทีสองของมวลต่อโมล (M)เรยี กวา่ กฎการแพรผ่ า่ นของเกรแฮม (Graham's law of effusion)เขยี นความสมั พนั ธไ์ ดด้ งั นี _r_1 = M__2 r2 M1 เมอื r = อัตราการแพรผ า นของแกส M = มวลตอโมลของแกส

การแพรข่ องแก๊ส(ต่อ) สาํ หรบั แกส สองชนิดทม่ี คี วามหนาแนน d และ d ซ่งึ สามารถหาความสมั พันธระหวา ง อัตราการแพรและความหนาแนนได จากสมการกฎการแพรผา นของเกรแฮม ซ่งึ เขยี น ความสมั พนั ธไ ดดงั นี้ _r_1 = _d_ 2 r2 d1 เม่อื r = อตั ราการแพรผ า นของแกส d = ความหนาแนนของแกสl