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I gas Gas ideali Gas reali Umidità. Notazione: Z numero atomico numero di protoni definisce lelemento chimico A numero di massa numero di nucleoni (protoni.

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1 I gas Gas ideali Gas reali Umidità

2 Notazione: Z numero atomico numero di protoni definisce lelemento chimico A numero di massa numero di nucleoni (protoni + neutroni) Isotopi: atomi con stesso Z ma A diverso (es: 12 C e 14 C) X A Z Tavola periodica

3 Massa Atomica e Molecolare Massa atomica (o molecolare) M Rapporto tra la massa di un atomo (molecola) e la dodicesima parte della massa dellatomo 12 C. Si misura in unità di massa atomica (uma) massa atomica del 12 C: M=12 uma In pratica: la massa atomica di un elemento chimico ha un valore (espresso in uma) circa pari al numero di massa A; Es: M O 16 uma; M N 14 uma la massa molecolare di un composto chimico è pari alla somma delle masse atomiche di ciascun elemento del composto Es: M CO 2 ( ) uma = 44 uma

4 Mole (grammoatomo o grammomolecola) Quantità di sostanza corrispondente alla massa molecolare espressa in grammi. Esempio: 1 mole di H 2 O corrisponde a circa (2 1+16)g=18g di acqua. 1 uma = 1 grammo/mole Una mole di una qualsiasi sostanza contiene lo stesso numero di atomi o molecole (numero di Avogadro): N A =6,02·10 23 mole -1 La Mole Quindi: numero di moli n = numero di molecole N = (num. di Avogadro N A ) (num. di moli n) massa espressa in grammi m massa atomica o molecolare M

5 Esempio: Data una massa m = 8,8 mg di CO 2, calcolare: 1)il numero di moli 2)il numero di molecole

6 Gas Perfetto (ideale) Idealizzazione: volume occupato dalle molecole è trascurabile; forze di attrazione tra molecole sono trascurabili; gli urti tra molecole sono elastici: urti elasticiurti non elastici In pratica: ogni gas a temperatura elevata e molto rarefatto si comporta come un gas ideale.

7 Equazione di stato di un gas ideale Se il gas ideale è in equilibrio (p,V e T non variano) numero di moli temperatura assoluta (K) R è la costante dei gas perfetti Sistema Internazionale Unità pratiche: volume litri pressione atm

8 T1T1 T2T2 T 2 > T 1 p V Se T = costante: p·V = costante (Legge di Boyle) Se t = 0 o C, p = 1 Atm (condizioni NTP) ed n = 1 : Legge di Avogadro: Una mole di gas ideale a t = 0 o C e pressione p = 1 atm occupa un volume pari a 22,4 litri. Equazione di stato di un gas ideale curve isoterme

9 Miscela di gas Sia dato una miscela di gas in un recipiente di volume V a temperatura T: Pressione parziale del componente i-esimo è la pressione che eserciterebbe il costituente i se da solo occupasse tutto il volume. Legge di Dalton: la pressione totale di una miscela di gas è pari alla somma delle pressioni parziali di ciascun componente della miscela: ovvero Frazione molare (%) Esempio: aria a 15 o C, p = 1 atm, al livello del mare: Componentefr. molareComponentefr. molare Azoto (N 2 )78,00 %Argon (Ar)0,97 % Ossigeno (O 2 )20,93 %An. Carbonica (CO 2 )0.03 % + vapore acqueo (0,1 % 2 %)

10 o V p gas vapore vapore saturo liquido TcTc T < T c T > T c Gas Reale GasT c ( o C)GasT c ( o C) N2N2 -147,1H2OH2O+347,1 CO 2 +31,3N2ON2O+39,5 O2O2 -118,8aria-141,0 Se T è maggiore della temperatura critica (Tc) il gas non può in alcun modo passare alla fase liquida ! Curve isoterme Gas reale gas perfetto quando: T >> T c ; grande volume e bassa pressione. Pressione di vapore saturo p vs (tensione di vapore) dipende da T liquido e vapore in equilibrio

11 Umidità t (oC)p vs (mmHg) 0o0o 4,58 10 o 9,2 20 o 17,55 37 o 47, o o Equilibrio liquido-vapore H2OH2O Umidità assoluta: quantità di vapore acqueo in in m 3 di aria (g/m 3 ) Umidità relativa U.R. (%): Punto di rugiada: quando il vapore acqueo comincia a condensare U.R. = 100%

12 Umidità Esempio: Il vapore condensa tra 10 o C e 0 o C (rugiada) Lumidità relativa in una stanza diminuisce allaumentare della temperatura (aria diventa più secca): evaporazione dei liquidi più veloce; occorre umidificare laria.


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