Უძრავი აირები: გადახრა ideality

ტერმინი "უძრავი გაზები" შორის ქიმიკოსები და ფიზიკოსები მოუწოდა გაზების ისეთი თვისებები, რომელიც პირდაპირ არის დამოკიდებული მათი intermolecular ურთიერთქმედების. მიუხედავად იმისა, რომ ნებისმიერ სპეციალიზებულ დირექტორია წაკითხვა შესაძლებელია, რომ ერთი mole ნივთიერებების ნორმალურ პირობებში და სტაბილური სახელმწიფო უკავია მოცულობა დაახლოებით 22,41108 ლიტრი. ეს განცხადება მართალია მხოლოდ ე.წ. "იდეალური" აირები, რომლის თანახმად, Clapeyron განტოლება, არ მოქმედებს ძალა ურთიერთშეთანხმების მოზიდვასა და მოსაგერიებლად მოლეკულების და მოცულობის მიერ ოკუპირებულ ეს უკანასკნელი negligibly პატარა.

რა თქმა უნდა, ამ ნივთიერებების არ არსებობს, ასე რომ ყველა ეს არგუმენტები და გათვლები თეორიული ორიენტაცია. მაგრამ რეალური გაზები, რომლებიც გარკვეულწილად განსხვავდება იდეალური კანონები ძალიან ხშირი. შორის მოლეკულების ამ ნივთიერებების ყოველთვის დღემდე ძალაში ორმხრივი მოზიდვას, რაც იმას ნიშნავს, რომ მათი მოცულობა ოდნავ განსხვავდება გამოიყოფა სრულყოფილი მოდელი. უფრო მეტიც, ყველა უძრავი გაზები აქვს სხვადასხვა ხარისხით გადახრა ideality.

მაგრამ აქ traced სრულიად ნათელია, ტენდენცია უმაღლესი დუღილის წერტილი ნივთიერება ახლოს ნულოვანი გრადუსი, უფრო რთული იქნება მერყეობს იდეალური მოდელი. განტოლება სახელმწიფო უძრავი გაზები საკუთრებაში არსებული ჰოლანდიური ფიზიკოსი Johannes Diederik van der Waals ძალები, ისინი ამოღებული იქნა 1873 წელს. ამ ფორმულის, რომელსაც აქვს ფორმა (p + n ² / V ²⁾ (V - nb) = NRT , ადმინისტრირებას ორი ძალიან არსებითი ცვლილებები შედარებით Clapeyron განტოლება (PV = NRT), განისაზღვრება ექსპერიმენტულად. პირველი მხედველობაში ძალების მოლეკულური ურთიერთქმედება, რომელიც გავლენას ახდენს არა მარტო ტიპის გაზის, არამედ მისი მოცულობა, სიმკვრივის და ზეწოლა. მეორე შესწორება განისაზღვრება მოლეკულური წონა ნივთიერება.

ყველაზე მნიშვნელოვანი როლი კორექტირებას შეიძინოს მონაცემების მაღალი წნევის გაზის. მაგალითად, აზოტის 80 ატმოსფერომდე მაჩვენებლებით. გათვლებით იქნება განსხვავებული იდეალური დაახლოებით ხუთი პროცენტი, ხოლო წნევა იზრდება ოთხი ატმოსფეროში განსხვავება უკვე მიაღწია ასი პროცენტით. აქედან გამომდინარეობს, რომ კანონები იდეალური გაზის მოდელი არის სავარაუდო. გადახვევა მათ როგორც რაოდენობრივი და თვისებრივი. პირველი ვლინდება იმ ფაქტს, რომ Clapeyron განტოლება ფლობს ყველა ნამდვილი აირისებრი ძალიან უხეშად. Retreat ხარისხიანი უფრო ღრმა.

უძრავი გაზები შესაძლოა გარდაიქმნება თხევად და მყარ სახელმწიფო აგრეგაციას, რომელიც შეუძლებელი იქნება მათი მკაცრ Clapeyron განტოლება. Intermolecular ძალები მოქმედებენ ასეთი მასალები გამოიწვიოს ფორმირების სხვადასხვა ქიმიური ნაერთების. ეს კიდევ ერთხელ არ შეიძლება იყოს თეორიული იდეალური გაზის სისტემა. ამგვარად ჩამოყალიბდა კომუნიკაციები ეწოდება ქიმიური სავალენტო. იმ შემთხვევაში, თუ რეალურ გაზის იონიზირებული, იქ დაიწყება, როგორც ჩანს Coulomb მოზიდვას ძალები, რომ განსაზღვროს ქცევის, მაგ, პლაზმური, რომელიც მოჩვენებითი ნეიტრალური იონური სახეობაა. ეს განსაკუთრებით იმ ფონზე, რომ ის ფაქტი, რომ პლაზმის ფიზიკა დღეს არის დიდი, სწრაფად განვითარებადი სამეცნიერო დისციპლინა, რომელსაც აქვს ძალიან ფართო გამოყენების ასტროფიზიკა, თეორია რადიო ტალღა სიგნალები და პრობლემა კონტროლირებადი ბირთვული fusion რეაქცია.

ქიმიური ბმების უძრავი გაზები თავისი ბუნებით არ განსხვავდება მოლეკულური ძალები. ამ და სხვა დიდწილად შემცირდა ელექტრო ურთიერთქმედების ატომური ბრალდებით, რაც შენდება ატომური და მოლეკულური სტრუქტურა ნივთიერება. თუმცა, სრული გაგება მოლეკულური და ქიმიური ძალების შესაძლებელია მხოლოდ გაჩენის კვანტური მექანიკის.

ჩვენ უნდა ვაღიაროთ, რომ ყოველი სახელმწიფო საკითხზე, რომელიც თავსებადია განტოლება ჰოლანდიელი ფიზიკოსი, შეიძლება განხორციელდეს პრაქტიკაში. ეს მოითხოვს ფაქტორი მათი თერმოდინამიკური სტაბილურობა. ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი პირობებში სტაბილურობის აგენტები ის არის, რომ იზოთერმული ზეწოლის განტოლება უნდა მკაცრად დაცული ტენდენცია შეამციროს საერთო ორგანო. სხვა სიტყვებით, იზრდება ღირებულებების V ყველა იზოთერმები რეალური გაზი უნდა დაეცემა სტაბილურად. ამასობაში, იზოთერმული გრაფიკი ვან დერ Waals ძალები ქვემოთ კრიტიკული ტემპერატურის დონე იზრდება ნაწილი შეინიშნება. რაოდენობა ამ ზონებში შეესაბამება არასტაბილური სახელმწიფო ნივთიერება, რომელიც პრაქტიკულად ვერ განხორციელდება.