Gazlar
ETİKETLER : avogadro hipotezi nedir, avogadro kanunu, avogadro sayısı, boyle kanunu, charles kanunu, dalton kanunu, difüzyon nedir, efüzyon nedir, gaz kanunları nelerdir, gaz yasaları, gazlar, gazların özellikleri, ideal gaz kanunu, ideal gaz nedir, ideal gaz sabiti, kimya, konu anlatımı, maddenin gaz halinin özellikleri, toriçelli deneyi, video
Bu konuda maddenin gaz halini inceleyeceğiz.
GAZLAR: Belirli hacmi ve şekli olmayan koyuldukları bütün kapları dolduran maddelerdir. Gazlar sıkıştırıldıklarında hacimleri büyük ölçüde sıkıştırılabilen maddelerdir.
Gerçek gazların özelliklerini inceleyebilmek çok zor olduğundan bilim adamları ideal gaz modelini geliştirmişlerdir. İdeal gaz gerçekte var olmayan bir gazdır.
1) Gazların sıcaklığını çok artırıp basıncını çok düşürdüğümüzde gerçek gaz ideal gaz gibi davranır.
2) Gazlar üzerindeki basıncı artırıp sıcaklığını düşürürsek gaz sıvılaşır.
3) Gazların görünür özelliklerinden faydalanarak görünmeyen özelliklerini inceleyen teoriye KİNETİK GAZ TEORİSİ denir.
İdeal gaz nedir: Gazlar için ileri sürülen varsayımlara ve gaz yasalarına uyan gazlara ideal gaz denir.Gerçekte hiç bir gaz ideal değildir. Gazlar, ideallikten az yada çok sapma gösterirler. Çok yüksek olmayan basınçlar ve çok düşük olmayan sıcaklıklarda bu sapma önemsenmeyecek kadar azdır. Bundan önce bahsedilen; Boyle-Mariotte, Gay- Lussac ve Charles yasalarından yararlanarak belirli miktardaki gaz için basınç, hacim, sıcaklık değişkenlerini bir eşitlikte toplayabiliriz. Bu eşitliği P.V/T sabiti şeklinde formulize edebiliriz.
Belirli miktardaki bir gaz bir değişime tabi tutulursa eşitliğin sağ tarafı her aşamadaaynı değeri alır. Bu durum aşağıdaki formüle edilir. P.V/T = P1.V1/T1 = P2.V2/T2 = sabit Bu formüle genel gaz denklemi denir. Bu formülden yararlanarak değişkenlerden bilinmeyenler hesaplanabilir.
İdeal Gazların Özellikleri
1. Gaz taneciklerinin hacimleri, tanecikler arası mesafe yanında sıfır kabul edilir.
2. Tanecikler arasındaki etkileşim (itme ve çekme kuvvetleri) sıfır kabul edilir.
3. Gaz tanecikleri birbirleriyle ve içinde bulundukları kabın iç yüzeyiyle sürekli çarpışırlar. Bu çarpışmalar fiziksel olup esnek çarpışmadır.
4. Gaz taneciklerinin özellikleri incelenirken ölçülebilen özellikleri üzerinde durulur.
5) Gazların ölçülebilen özellikleri Basınç Hacim Mol ve Mutlak sıcaklıktır.
Gaz Basıncı (P)
Kapalı bir kapta gaz basıncı manometre ile ölçülür. basınç birimi atmosferdir.
1 Atmosfer basıncı: 0C, deniz seviyesinde 76cm yüksekliğindeki civa sıvısının tabana yapmış olduğu basınca eş değer açık hava basıncına 1 atm denir.
Toriçelli Deneyi
Gaz basıncını ölçmeye yarayan aletlere manometre denir.Toriçelli deniz seviyesinde civa kullanarak yapmış olduğu deney sonucu açık hava basıncını hesaplamıştır.
Sıvılar, basıncı her tarafa eşit olarak iletirler. Sıvı basıncı sıvının yüksekliğine ve yoğunluğuna bağlıdır. Cıvanın yoğunlugu 13,6 g/cm3, suyun yoğunluğu 1 g/cm3 tür. Yukarıdaki deney civa yerine su kullanarak yapılsaydı,
Borudaki su yüksekliği: 76.13,6 = 1033,6 cm olurdu. 76 cm Hg = 760 mm Hg = 1 atm
Gazların Hacmi (V)
Bir maddenin uzay boşluğunda doldurduğu yere hacim denir. Gazların hacmi koyuldukları kapların iç hacimlerine eşittir. Hacim birimi olarak gazlarda genellikle Litre (L) kullanılır.
Mol Sayısı (n)
Bir maddenin tanecik sayısının Avogadro sayısıyla kıyaslanmasından elde edilen bir niceliktir. Daha önceki konularımızda mol kavramını detaylı olarak gördük.
Sıcaklık (T)
Sıcaklık bir maddenin taneciklerinin ortalama kinetik enerjilerinin bir ölçüsüdür. Termometre denilen aletle ölçülür. Gazların ortalama kinetik enerjisi ile mutlak sıcaklık doğru orantılıdır. Çeşitli sıcaklık ölçekleri ve birimleri vardır. Fahrenheit (F), Celcius (C) ve Kelvin (K) gibi.. Gazlarda mutlak sıcaklık kullanılır. Yani Kelvin sıcaklığı
Gaz Kanunları Nelerdir ?- Gaz Yasaları
Boyle Mariotte Kanunu
Gaz molekülleri arasında büyük boşlukların bulunması, gazlara sıkıştırılabilirlik özelliği kazandırır. Kapalı bir kaptaki, belirli miktardaki gazın sıcaklığı değiştirilmeden gazın hacmi değiştirilirse kaptaki gazın birim hacimdeki tanecik sayısı değişir. Buna bağlı olarak kabın birim çeperlerine çarpan tanecik sayısıda değişir. Buda basıncı değiştirir. Hacim artırıldığında birim hacimdeki tanecik sayısı azalır, basınç düşer. Hacim azaltıldığında birim hacimdeki tanecik sayısı artar, basınç da artar. Gazların bu genel davranışını inceleyen ve birbirlerinden habersiz çalışan Robert Boyle ve Mariotte kendi adları ile anılan yasayı bulmuşlardır.
Boyle-Mariotte yasasına göre, belirli miktardaki gazın, sabit sıcaklıktaki basıncı ilehacminin çarpımı sabittir.
P.V = sabit
P: Basınç(atm),
V :Hacim(L)dir
Boyle-Mariotte yasası, “sabit sıcaklıkta belirli miktardaki gazın basıncı ile hacmi
ters orantılıdır.” şeklinde de belirtilir.
P1:İlk basınç(atm)
P2:İkinci basınç( atm)
V1:İlk hacim( L)
V2:İkinci hacim ( L) ise;
Charles Kanunu
Gazlar ısıtıldıklarında genleşirler. Gazların genleşmesi katı ve sıvılardan farklı olarak gazın cinsine bağlı değildir. Hangi gaz olursa olsun sıcaklıkla aynı oranda genleşir
Yasa, ilk defa, Joseph Louis Gay-Lussac tarafından 1802′de yayımlanmıştır. Ancak bu yayımda, 1787′de yazılıp yayımlanmayan Jacques Charles’ın bir yapıtına referansta bulunmuştur. Bu nedenle de, yasa, Charles’ın adıyla anılmaktadır. Gazların arasındaki ilişki, 1702′de Guillaume Amontons tarafından da keşfedilmişti.2011′de Emir Fe tarafından düzeltmelerle aşağıdaki son halini almıştır.
Yasanın formülü: V:t = k
Bir gaz, sabit basınçta ısıtılırken, k sabitini elde etmek için hacim artmalıdır. Aynı şekilde gaz, sabit basınçta soğutulurken, hacim azalmalıdır. Sabitin tam değeri, yasanın kullanılabilmesi için gerekli değildir. Kısacası, sıcaklık artarsa basınç azalır.
Dalton Gay-Lussac) Kanunu
Sabit hacimli kapalı bir kapta bulunan belirli miktardaki gazın sıcaklığı artırılırsa gaz moleküllerinin kinetik enerjisi artar. Kinetik enerji Ek=1/2 mv2 formülü ile gösterilir. Formülde (m) gaz molekülünün kütlesini ,(v) ise molekülün hızını belirtir. Formülden de anlaşıldığı gibi kinetik enerjinin artması molekülün hızının (v) artmasından dolayıdır. Hızlı hareket eden moleküller kabın çeperlerine daha sık ve daha kuvvetlice çarparlar. Bu durumda gazın basıncı artar. Kaptaki gazın sıcaklığı düşürülürse gaz basıncı azalır. Gazlarda sıcaklıkla basınç arasındaki bu ilişki ilk defa Fransız bilim adamı Joseph Gay Lussac tarafından incelenmiştir Gay Lussac kanununa göre; “Kapalı ve sabit hacimli bir kapta bulunan, belirli miktardaki bir gazın basıncı, mutlak sıcaklıkla doğru orantılıdır.” Bu kanun ; P1/T1 = P2/T2 şeklinde yazılır
Avogadro Kanunu
Katı ve sıvıların hacmi, basınç ve sıcaklığa bağlı olarak büyük oranlarda değişmez.Gazların hacimleri ise basınç ve sıcaklığa bağlı olarak büyük oranlarda değişiklik gösterir.Bu durumda 1 mol gazın hacmi, basınç ve sıcaklık koşullarına göre farklılıklar gösterir.Avagadro ilkesine göre; aynı sıcaklık ve basınç koşullarında bütün gazların eşit
hacimlerinde eşit sayıda tanecik bulunur. Ya da aynı koşullardaki gazların birer mollerinin hacimleri birbirine eşittir. Çeşitli gazlarla yapılan ölçümlerde; 0°C sıcaklık ve 1 atmosfer basınçta (Normal
Şartlar Altında) tüm gazların 1 molü 22,4 litre hacim kapladığı görülmektedir. Bu hacme gazların normal şartlar altındaki (N.Ş.A) molar hacmi denir Vo ile gösterilir. Aynı koşullar altında bulunan iki ayrı gazın mol sayılarının oranı gazların hacimlerinin oranına eşittir. Buna göre bu ifadeyi bir orantı ile formüle edebiliriz.
n1/n2 = V1/V2
Kısmi Basınç
Kısmi basınçtan bahsedilebilmesi için aynı kap içerisinde birden fazla gazın bulunması gerekir. Kapta bulunan bütün gazlar için hacim (V) ve sıcaklık (T) aynı olacağından, basınç mol sayısıyla doğru orantılı olacaktır.
PA : A gazının kısmi basıncı
nA : A gazının mol sayısı
nT : Toplam mol sayısı
PT : Toplam basınç
Kısmi basıncı, karışımdaki herbir gazın tek başına o kabı doldurduğunda yapacağı basınç olarak da tarif edebiliriz. Herbir gazın yapmış olduğu kısmi basınçların toplamına ise toplam basınç denir.
Gazların Kinetik Enerjisi
Gazlar katı ve sıvılara göre farklı davranış gösterirler, gazların sıkıştırılabilme, genleşme, yayılma gibi farklı davranışlarının nedenlerini bilim adamları araştırmışlar ve gazların özelliklerini açıklamak için kinetik teori(kuram) önerilmiştir.
Kinetik teoriye göre;
1. Gazlar her yöne doğru haraket eden taneciklerden oluşmuştur.
2. Tanecikler (moleküller) arası boşluk yanında taneciklerin kendi hacimleri yok sayılabilecek kadar küçüktür. Bu nedenle gazlar sıkıştırılabilirler.
3. Taneciklerin her birinin davranışı diğer taneciklerin bulunmasından etkilenmezler.
4. Gazları oluşturan tanecikler birbirleriyle ve bulundukları kabın içyüzeyleriyle çarpışılar.
5. Çarpışmalar sırasında hızları ve haraket yönleri sürekli değişir.
6. Tanecikler çarpışmalar sırasında değişikliğe uğramazlar.
7. Çarpışmadan sonraki toplam kinetik enerji, çarpışmadan öncekine eşittir.
8. Gaz molekülleri sıcaklık yükseldiğinde daha hızlı, sıcaklık düştüğünde daha yavaş hareket ederler.
9. Molekül kütleleri küçük yada büyük olsun, aynı sıcaklıkta tüm gazların moleküllerinin ortalama kinetik enerjileri aynıdır.
10. Gaz tanecikleri birbirlerinden oldukça uzakta bulunduklarından aralarında çekim kuvveti yoktur. Bu nedenle birbirlerinden bağımsız hareket ederler.
Gazların Yayılma Hızları
Difüzyon
Aralarında kimyasal bir tepkime vermeyen gazlar, birbiri içinde her oranda yayılarak homojen bir karışım oluştururlar. Gazların birbirleri içersinde veya boşlukta yayılmasına difüzyon denir.
Molekül kütleleri farklı olan gazların yayılma hızları da farklıdır. Belirli sıcaklıktaki bir gazın moleküllerinin hızı birbirinden farklı olduğu halde, ortalama kinetik enerjileri birbirine eşittir.
Buna göre; (K.E)1 = (K.E)2 yazılabilir. Buradan aşağıdaki eşitlikler hesaplanabilir.
Efüzyon
Bir kapta bulunan gazın, kapta açılan çok küçük bir delikten boşluğa kaçmasına efüzyon (dışa yayılma )denir. Difüzyon sabit basınçta gerçekleşen bir olay olduğu halde efüzyon bir basınç farkı ile oluşmaktadır. Gazların efüzyon hızları grahamın difüzyon yasasına uygun olarak değişir.
SIVI-BUHAR BASINCI
Sıvıların her sıcaklıkta buharlaşabildiklerinden sıvı buharlasının bu sıcaklıklarda yapmış olduğu basınca sıvı-buhar basıncı denir.
Sıvı – buhar basıncı, sıvının cinsine ve sıcaklığına baglıdır. Sıvı miktarına bağlı değildir.
Sıvı – buhar basıncı, açık hava basıncına eşit olduğunda sıvı kaynamaya başlar.
Sıvı – buhar basıncı büyük olan sıvıların kaynama noktaları düşüktür.
Sıvı – buhar dengesinde iken sıvı buharları sıkıştırılırsa ya da genleştirilirse basıncı değişmez.
Uçucu sıvıların sıvı – buhar basınçları daha yüksektir ve bu sıvılar daha düşük sıcaklıkta kaynar.
Bir sıvı içinde herhangi bir katı madde çözülürse, sıvı – buhar basıncı düşer dolayısıyla kaynama noktası yükselir.
Sıcaklık arttıkça sıvı – buhar basıncı artar.
Videolu konu anlatımında ise ideal gaz kanunu, ideal gaz sabitinin hesaplanması, ideal gaz sabiti, gaz basıncı nelere bağlıdır, gazların hacmi nasıl ölçülür, gazların hacmi var mı, gaz kanunları nelerdir, charles yasası, avogadro yasası, gazların hacmi ve sıcaklığı, gazların basıncı, basınç formülü, mol sayısı, soru tipleri, açık hava basıncı bunlara ait örnek soru ve cevaplar verilmiştir. İyi seyirler verimli çalışmalar dilerim.
“Gazlar” için 1 Yorum
Bu gazlar konusu hep zor gelmişti hocam anlatım için sağolun.