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Corso di Studi di Fisica
Corso di Chimica
Lezioni 15-162010
Luigi Cerruti
www.minerva.unito.it
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Programma: a che punto siamo?
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Gli stati di aggregazione
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Analisi termica
(minuti) (minuti)
A: riscaldamento B: raffreddamento
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I cambiamenti
di stato
Si noti che si possono
dare nomi diversi allo
stesso processo. Ad es.
sublimazione da gas /
brinamento
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Volumi molari di gas, liquidi e solidi
• Il volume molare dei gas (circa 22,4 L a STP) è molto maggiore di quello dei liquidi e dei solidi.
– Il volume molare dell'acqua liquida è 18 mL/mol. La differenza e’di circa 1000 volte.
• La nitroglicerina (C3H5N3O9) si decompone in numerose molecole secondo la reazione:
4C3H5N3O9 � 6N2(g)+O2(g)+ 12CO2(g)+ 10H2O(g)
– 4 mol di nitroglicerina, (circa 500 mL), producono 29 mol di molecole allo stato gassoso, per un volume totale, a STP, di circa 600 L. L’aumento di volume e’ di circa 1200 volte.
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I gas: la pressione
760 mmHg = 760 torr = 1 atm =1,01325 bar =1,01325�105 Pa
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La legge di Boyle
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Legge di
Boyle
• p = k/V
• pV= k
La quantità di sostanza è costante
L’esperienza è condotta a temperatura costante
La curva è una isoterma
Nota bene: k ha
le dimensioni di
una energia!
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Legge di BoyleComprimibilità dei gas
• Per lo stesso ∆V il ∆p da applicare è minore a basse pressioni
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I gas:la legge di Charles
Il volume V per una trasformazione a p = cost diventa:
V’ = V (1 + αt) α= 1/273
α ha le dimensioni dell’inverso di una temperatura
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Equazione di stato del gas
Noi useremo sempre R = 0,082 L atm mol-1 K-1
Vedi dimostrazione empirica
Vedi esercizi
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Determinazione della massa molare di un gas
n [mol] = m [g] / M [g mol-1]
M = massa molare [g mol-1]
Vedi esercizio
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I gas: la legge di Dalton
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I gas: la legge di Dalton
E’ opportuno introdurre la frazione molare
nj è un numero indice della concentrazione del j-simo componente
Si noti Σj nj = 1
Vedi esercizio
Rapporto fra la pressione
del j-esimo componente e
la pressione totale
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La diffusione dei gas
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Diffusione / EffusioneLegge di Graham
Velocità di diffusione
e masse molecolari:
La velocità di diffusione V1 è eguale
al volume Vol1 del gas 1 diffuso nel
tempo t1. Il rapporto V1/V2 diventa:
V1/V2 = (Vol1/t1)/(Vol2/t2)
se il volume diffuso è lo stesso
abbiamo
V1/V2 = t2/t1e quindi