Soru

Zorluk: KolayGerçek Gazlar ve Joule-Thomson Olayı

Aynı sıcaklık ve basınç koşullarında bulunan aşağıdaki gazları ideal gaz davranışına en yakın (en ideal) olandan en uzak (en gerçek) olana doğru sıralayınız.

  1. 1HeHe (Helyum) gazı
  2. 2CH4CH_4 (Metan) gazı
  3. 3NH3NH_3 (Amonyak) gazı

Cevap

Gazların ideal davranışa en yakın olandan en uzak olana doğru sıralaması HeHe, CH4CH_4 ve NH3NH_3 şeklindedir.
Aynı sıcaklık ve basınç altında, tanecikler arası etkileşim kuvveti en zayıf olan gaz en ideal davranışı gösterir. Helyum atomları arasındaki etkileşim zayıf London kuvvetleridir ve kütlesi çok küçüktür. Metan da apolar olup London kuvvetlerine sahip olsa da kütlesi daha büyüktür. Amonyak ise polar olup güçlü hidrojen bağlarına sahiptir. Bu nedenle ideale en yakın gaz helyum, en uzak gaz ise amonyaktır.

Adım Adım Çözüm

1
Gaz moleküllerinin polarlıklarını ve tanecikler arası etkile��im türlerini belirleyiniz.
HeHe apolar bir atomdur (sadece London kuvvetleri vardır). CH4CH_4 apolar bir moleküldür (sadece London kuvvetleri vardır). NH3NH_3 ise polar bir molek��ldür ve hidrojen bağları içerir.
Gazların ideal davranıştan sapma miktarı, tanecikleri arasındaki çekim kuvvetlerinin türü ve gücü ile belirlenir.
2
Belirlenen etkileşim türlerinin gücünü kıyaslayınız.
Tanecikler arası çekim kuvvetlerinin gücü NH3>CH4>HeNH_3 > CH_4 > He şeklindedir.
Hidrojen bağları polar etkileşimlerden ve London kuvvetlerinden daha güçlüdür. Apolar taneciklerde ise molekül kütlesi (MAMA) arttıkça London kuvvetleri güçlenir (MA(CH4)=16 g/mol>MA(He)=4 g/molMA(CH_4) = 16 \text{ g/mol} > MA(He) = 4 \text{ g/mol}).
3
Çekim gücüne bağlı olarak ideal davranışa yakınlık sıralamasını oluşturunuz.
Tanecikler arası çekim kuvveti en zayıf olan HeHe gazı ideale en yakın, çekim kuvveti en güçlü olan NH3NH_3 gazı ise ideale en uzaktır. Sıralama He>CH4>NH3He > CH_4 > NH_3 olur.
Tanecikler arası çekim kuvveti azaldıkça, gaz tanecikleri birbirinden bağımsız hareket etmeye daha yakın olur ve ideal gaz tanımına yaklaşır.

Anahtar Kavram

Gerçek gazların tanecikleri arasındaki çekim kuvveti ne kadar zayıfsa, gaz ideal davranışa o kadar yakın olur.
Tahmini Süre:1m 0s
Bu soruyu puanla