Composizione dell'aria Azoto N2 80% Ossigeno O2 20% tutto il resto in quantità molto piccola: Acqua H2O variabile (umidità) Gas nobili (Ar, Ne, He, ...) 1% Biossido di carbonio CO2 0,03% altri gas tracce

equazione di stato del gas ideale Equazione dei gas tutti i gas hanno lo stesso comportamento ! P V = n R T equazione di stato del gas ideale P pressione T temperatura assoluta V volume n numero di moli

Pressione P forza per unità di superficie in un gas P è uguale in ogni punto unità SI: pascal Pa 1 Pa = 1 kgm-1s-2 = 1 N m-2 altre unità: 1 atm = 1,01325105 Pa 1 atm = 760 torr (o mm Hg) 1 bar = 105 Pa

vuoto = 760 mm (1 Atm)

Volume il gas occupa tutto il V disponibile il volume del gas è V del recipiente unità SI: metro cubo m3 altre unità: 1 L = 110-3 m3 1 mL = 1cm3 = 110-6 m3

Temperatura misura quanto un corpo è caldo o freddo si misura col termometro unità SI: kelvin K altre unità: °C grado Celsius o centigrado °F grado Fahrenheit (in America)

Temperatura assoluta zero assoluto = -273,15 °C = 0 K T = Tc + 273,15 Tc è positiva o negativa, T positiva Il ghiaccio fonde a 273,15 K L'acqua bolle a 373,15 K L'intervallo di 100 °C è uguale a 100 K

P V = n R T R è una costante universale (costante dei gas) in unità SI vale R = 8,31 JK-1mol-1 altre unità: R = 0,082 Latm K-1mol-1

a T costante P V = n R T per un dato campione di gas a T fissa P V = costante pressione e volume sono inversamente proporzionali

a P costante P V = n R T se un gas si riscalda (o raffredda) a pressione costante il volume è proporzionale alla temperatura (assoluta)

a V costante P V = n R T se un gas si riscalda (o raffredda) a volume costante la pressione è proporzionale alla temperatura (assoluta)

Principio di Avogadro P V = n R T n dipende solo da P V T Volumi uguali di gas diversi, nelle stesse condizioni di temperatura e pressione, contengono lo stesso numero di molecole se n=1 allora V = Vm (volume molare) Il Vm di un gas dipende solo da P e T a P = 1 atm e T = 273,15 K, Vm = 22,41 L/mol

Modello cinetico di un gas P V = n R T Le molecole di un gas si muovono con direzione e velocità a caso Le molecole non interagiscono fra loro (niente attrazioni o repulsioni) La distribuzione delle velocità è calcolabile e rappresenta T La pressione è dovuta all'urto delle molecole, che rimbalzano

Miscele di gas abbiamo una miscela di A B ... n = nA + nB + ... frazione molare xA = nA / (nA + nB + ...) PA PB ... si chiamano pressioni parziali PA = P xA PA è la pressione che A eserciterebbe se occupasse da solo tutto il volume

Ptot = pN2 + pO2 pN2 = Ptot XN2 Legge di Dalton + = La pressione totale di una miscela gassosa è eguale alla somma delle pressioni parziali esercitate dai singoli gas Ptot = pN2 + pO2 pN2 = Ptot XN2 + =

Il gas ideale Per definizione, il gas ideale è quello che rispetta l'equazione di stato p V = n R T un gas reale è quasi ideale, ma le differenze dipendono da quale gas è la principale ragione di comportamento non ideale sono le attrazioni fra diverse molecole