Химия

Газовые смеси

Смеси – системы, состоящие из двух и более компонентов. Газовые смеси состоят только из газообразных веществ. Все газовые смеси являются однородными (гомогенными), так как все вещества находятся в одном агрегатном состоянии и не имеют границы раздела фаз.

Самый простой пример газовой смеси – воздух. Основной компонент воздуха – азот - 78% от объема воздуха. На втором месте находится кислород – около 21%.

Первый, кто доказал это, был французский ученый Антуан Лавуазье в 1774 году. В конце 19 века при детальном изучении воздуха было установлены и другие его компоненты: благородные газы (аргон Ar, гелий He, неон Ne, криптон Kr и ксенон Xe), а также углекислый газ CO₂ и пары воды.

Количественно состав газовой смеси выражают с помощью объемных долей компонента газовой смеси φ («фи» - греческая буква).

Объемной долей компонента газовой смеси называют отношение объема данного газа к общему объему смеси. Вычисляется она по формуле:

$\phi \left(газа\right) = \frac{ V \left(газа\right)}{V \left(смеси\right)}\times 100\%$

Объемная доля компонента газовой смеси показывает, какую часть общего объема смеси занимает данный компонент.

Сравнивать объемы разных газов можно только при одинаковых условиях!

Обычно сравнение проводят при условиях, которые называются нормальными. Нормальные условия (н. у.): температура 0°С, или 273 К; давление 760 мм рт. ст., или 1 атмосфера, или 101,325 кПа.

Чтобы определить, во сколько раз один газ тяжелее или легче другого, вычисляют значение относительной плотности газа, которая обозначается буквой D.

Относительная плотность одного газа по другому газу – безразмерная величина, равная отношению их молярных масс (М).

Уравнение состояния идеального газа - уравнение Менделеева-Клапейрона.

$pV = nRT$ или $pV =\frac{m}{M}RT$