Mục lục bài họcĐang ở d03-b3
Gases and the Ideal Gas Law
The ideal gas law and its assumptions
$$PV=nRT$$The model assumes gas particles have negligible volume and no attraction for each other. Both assumptions fail at high pressure (particles are crowded, so their own volume matters) and low temperature (they move slowly enough for attractions to matter).
Temperature must always be in kelvin.
Partial pressures and kinetic theory
Dalton: $P_{\text{total}}=\sum P_i$, and $P_i=X_iP_{\text{total}}$ where $X_i$ is the mole fraction.
At a given temperature, all gases have the same average kinetic energy. Since $KE=\tfrac12mv^2$, lighter molecules must move faster — this is why helium escapes a balloon before nitrogen does.
$PV=nRT$ dựa trên hai giả định: hạt khí có thể tích không đáng kể, và không hút nhau.
Cả hai đều hỏng ở áp suất cao (hạt bị nén sát nên thể tích riêng của chúng đáng kể) và nhiệt độ thấp (hạt đi chậm nên lực hút kịp tác dụng). Đây là câu giải thích chuẩn khi đề hỏi “khi nào khí lệch khỏi lý tưởng”.
Nhiệt độ luôn phải đổi sang kelvin.
Áp suất riêng phần (Dalton): $P_i=X_iP_{\text{tổng}}$ với $X_i$ là phần mol.
Thuyết động học: ở cùng nhiệt độ, mọi khí có cùng động năng trung bình. Mà $KE=\tfrac12mv^2$, nên phân tử nhẹ hơn phải đi nhanh hơn. Đó là lý do bóng bay heli xẹp nhanh hơn bóng bơm không khí.
Bình chứa $2{,}0$ mol N₂ và $3{,}0$ mol O₂, áp suất tổng $5{,}0$ atm. Tính áp suất riêng phần của O₂.
Phần mol của O₂:
$$X_{\text{O}_2}=\frac{3{,}0}{2{,}0+3{,}0}=0{,}60$$$$P_{\text{O}_2}=X\cdot P_{\text{tổng}}=0{,}60\times5{,}0=3{,}0\ \text{atm}$$Chú ý áp suất riêng phần không phụ thuộc loại khí — chỉ phụ thuộc số mol. Hai khí có khối lượng phân tử rất khác nhau vẫn đóng góp như nhau nếu cùng số mol.
Đọc xong rồi — làm thử ngay
Bài tập của chương Unit 3 — Intermolecular Forces and Properties gồm 14 câu trắc nghiệm và 4 đề tự luận, ra khó hơn đề thật 30–50%. Đáp án hiện ngay khi chọn, miễn phí.