Hva er den ideelle gassloven?

Den ideelle gasslov er en ligning som brukes i kjemien for å beskrive oppførselen til en "ideell gass," en hypotetisk gassformig stoff som beveger seg tilfeldig og ikke reagerer med andre gasser. Ligningen er formulert som PV = nRT, noe som betyr at trykk ganger volumet er lik antall mol ganger den ideelle gasskonstanten ganger temperatur. Den ideelle gasslov er vanligvis brukt til SI system av enheter, slik at P er i Pascal, V er i kubikkmeter, n er dimensjonsløs, og representerer antall mol, R er i Joule dividert med kelvin ganger mol og T er i kelvin. Loven kan også gis som PV = NKT, med antall partikler (N) erstatte antall føflekker, og Boltzmann konstant erstatte den ideelle gasskonstanten.

Ett viktig element at de som jobber med den ideelle gassloven må forstå er at det fungerer bare i idealiserte, teoretiske situasjoner. Reelle gasser gjør samhandler med hverandre og med seg i varierende grad, og de ​​interaksjoner svekker den tilfeldigheten av bevegelse av gasspartikler. Ved lave temperaturer og høye trykk, for eksempel, de attraktive krefter mellom gassene er sannsynlig å vesentlig endre den måte at de gasser som opptrer. Ved tilstrekkelig lave temperaturer og høyt trykk, mange gasser selv bli væsker, men den ideelle gassloven ikke høyde for denne oppførselen.

Det finnes en rekke bruksområder for den ideelle gassloven, men de nesten alltid innebære teoretiske situasjoner. Man kan bruke den ideelle gasslov for å bestemme hvilken som helst av de ukjente egenskaper av en ideell gass, forutsatt at man kjenner de andre egenskaper. Hvis, for eksempel, er trykket, antall mol, og temperaturen er kjent, er det mulig å beregne volumet men enkle algebra. I noen tilfeller kan den ideelle gasslov brukes i virkelige situasjoner, men bare med gasser hvis oppførsel nøye følge loven ved bestemte temperatur- og trykkforhold, og selv da kan det bare brukes som en tilnærming.

Den ideelle gassloven er vanligvis undervist i betydelig detalj i videregående skole og høyskole generell kjemi klasser. Studenter bruker loven til å lære det grunnleggende beregning i kjemi og er ofte nødvendig å gjøre flere enhetskonverteringer før de faktisk søker ligningen. Loven illustrerer også flere viktige begreper om atferd av gasser. Den viser for eksempel at en økning av trykket i et gassformet system har en tendens til å tilsvare en reduksjon i volum, og vice versa. Det er viktig å forstå forholdet vist, selv om ligningen ikke kan brukes til nøyaktige beregninger om faktiske gassformige systemene.