Chimica fisica 1 (2°)

Gas perfetto.

Quando le particelle che lo costituiscono non interagiscono tra loro e quando sono trascurabili i moti interni della molecola (particelle rigide puntiformi), solo urto elastico come interazione (E cinetica totale delle particelle coinvolte si conserva): E_tot = E_k di ogni particella in ogni direzione (v_x/ v_y/ v_z).

Teorema di Equipartizione dell’energia.

l’energia media associata a ciascun grado di libertà che contribuisce con un termine quadratico all’energia totale è sempre 𝟏/𝟐*𝒌_𝒃𝑻, dove 𝑘_𝑏 = 1.380649 ∙ 10⁻²³ J·K^-1 è la costante di Boltzmann

Costante dei gas R.

𝑁_𝐴𝑘_𝑏 = 8.31447 J·K^-1mol^-1 . R quantifica l’energia molare media per grado kelvin. Teorema di equipartizione diventa: 𝐸_{𝐾,𝑡𝑜𝑡} = 3/2*𝑅T

(3/2 per gas monoatomico - 3 GDL / 5 GDL per biatomici - 5/2).

Equazioni di stato.

Boyle: p = k/V Charles: V = k’T Gay- Lussac: p = k’’T Avogadro: V = k_A n

Per Avogadro 1 mol di gas perfetto occupa sempre lo stesso volume (22.414 L/mol in STP).

Combinando G-L e A ottengo equazione di stato di gas perfetti: pV = nRT (pV_m= RT), ovvero E meccanica = E termica.

Miscele di gas perfetti e Dalton.

È fase gassosa perfetta.

Legge di Dalton: la pressione esercitata da una miscela di gas perfetti è data dalla somma delle pressioni parziali dei singoli gas.

p_j= (n_jRT)/ V e x_j= n_j/ n => p_j= x_j*p_tot

Vale anche per gas reali, ma solo per perfetti le pressioni parziali corrispondono alle pressioni dei singoli isolati nelle stesse condizioni V T.