Grundlagen der Gasgesetze und Aggregatzustände

Löslichkeit von Gasen

Löslichkeit ist die begrenzte Menge eines gelösten Stoffes, die sich in einer bestimmten Menge eines Lösungsmittels auflösen kann. Ein Zustand ist gesättigt, wenn es nicht möglich ist, mehr Solut aufzulösen. Die Löslichkeit von Gasen in Flüssigkeiten nimmt mit zunehmender Temperatur ab. Die Löslichkeit von Gasen in einer Flüssigkeit steigt mit dem Druck.

Eigenschaften von Gasen in Feststoffen und Flüssigkeiten

• Gase in Feststoffen: mc / vv / fv / pf
• Gase in Flüssigkeiten: mc / vc / fv / pd
• Feststoffe in Flüssigkeiten: MC / VC / FC / NF

Der Luftdruck

Der Luftdruck ist der Druck, der durch die Atmosphäre aufgrund ihres Gewichts auf die Körper ausgeübt wird, die mit ihr in Kontakt stehen. Er wird gleichmäßig in alle Richtungen ausgeübt und wirkt senkrecht auf die Oberfläche der Körper.

1 Atmosphäre ist der Druck, der durch eine 760 mm hohe Quecksilbersäule ausgeübt wird.

Gasgesetze

Boyle's Law

Für eine feste Masse eines Gases bei konstanter Temperatur sind Druck und Volumen umgekehrt proportional. (p1 * v1 = p2 * v2)

Gay-Lussac

Für eine feste Masse eines Gases bei konstantem Druck sind Volumen und absolute Temperatur direkt proportional. (V1 / t1 = V2 / t2)

Daltons Gesetz (impliziert durch die Beschreibung)

Für eine feste Masse eines Gases, bei konstantem Volumen, steigt der Druck mit zunehmender Temperatur.

Temperaturskalen

Der Nullpunkt der Kelvin-Skala ist -273,15 Grad Celsius.

Kinetisches Modell der Gase

Gase bestehen aus sehr kleinen Teilchen, die sich fortlaufend und ungeordnet bewegen. Der Abstand zwischen den Teilchen ist groß, und zwischen den Teilchen gibt es nur leeren Raum. Die Teilchen bewegen sich ständig und stoßen untereinander und gegen die Wände des Behälters. Die Geschwindigkeit der Gaspartikel steigt mit zunehmender Temperatur und sinkt mit abnehmender Temperatur.

Das kinetische Modell ist eine vereinfachte Darstellung, die diese Phänomene erklärt.

Die kinetische Theorie der Materie

Materie besteht aus sehr kleinen Teilchen, die sich fortlaufend und zufällig bewegen. Zwischen den Teilchen wirken Anziehungskräfte, die sie zusammenhalten. Diese Anziehungskräfte sind in Festkörpern am stärksten, in Flüssigkeiten schwächer und in Gasen kaum noch vorhanden.

Brownsche Bewegung

Wenn ein Teilchen in eine Flüssigkeit, einen Feststoff oder ein Gas eintritt, wird es durch den Beschuss von Teilchen in Bewegung versetzt.

Zustandsänderungen

• Fest zu Gas: Sublimation
• Fest zu Flüssig: Fusion
• Flüssig zu Gas: Verdampfen oder Sieden
• Flüssig zu Fest: Verfestigung
• Gas zu Fest: Resublimation (umgekehrte Sublimation)
• Gas zu Flüssig: Kondensation