Πώς μπορείτε να συγκρίνετε τα ποσοστά της συλλογής δύο αερίων σε ένα μείγμα;
Δείτε πώς λειτουργεί:
Ο νόμος συλλογής του Graham: Ο ρυθμός συλλογής ενός αερίου είναι αντιστρόφως ανάλογος προς την τετραγωνική ρίζα της μοριακής μάζας του.
Φόρμουλα:
RATE₁ / RAME₂ =√ (m₂ / m₁)
Οπου:
* RATE₁ =ΡΥΘΜΙΣΗ ΕΞΑΓΩΓΗΣ ΤΟΥ ΑΕΡΟΣ 1
* RATE₂ =ΡΥΘΜΙΣΗ ΕΞΑΓΩΓΗΣ ΑΕΡΟΣ 2
* M₁ =μοριακή μάζα αερίου 1
* M₂ =μοριακή μάζα αερίου 2
Για να συγκρίνετε τους ρυθμούς συλλογής δύο αερίων σε ένα μείγμα:
1. Προσδιορίστε τα αέρια: Προσδιορίστε τους χημικούς τύπους των αερίων στο μείγμα.
2. Βρείτε τις μοριακές μάζες: Αναζητήστε τις μοριακές μάζες των αερίων από τον περιοδικό πίνακα.
3. Εφαρμόστε το νόμο του Graham: Χρησιμοποιήστε τον παραπάνω τύπο για να υπολογίσετε την αναλογία των ποσοστών συλλογής.
Παράδειγμα:
Ας πούμε ότι έχετε ένα μείγμα ηλίου (He) και οξυγόνου (O₂).
* Μοριακή μάζα HE =4 g/mol
* Μοριακή μάζα O₂ =32 g/mol
Χρησιμοποιώντας το νόμο του Graham:
Ποσοστό HE / ρυθμός O₂ =√ (32 g / mol / 4 g / mol) =√8 =2.83
Αυτό σημαίνει ότι το ήλιο εξαλείφει περίπου 2,83 φορές ταχύτερα από το οξυγόνο.
Βασικά σημεία:
* Ελαχικά αέρια Effuse γρηγορότερα: Το αέριο με τη κατώτερη μοριακή μάζα θα αποβάλει γρηγορότερα.
* Ο ρυθμός συλλογής είναι ένα σχετικό μέτρο: Μπορείτε να συγκρίνετε μόνο τους ρυθμούς συλλογής δύο αερίων σε σχέση μεταξύ τους.
Περιορισμοί:
* Ιδανική συμπεριφορά αερίου: Ο νόμος του Graham αναλαμβάνει την ιδανική συμπεριφορά του φυσικού αερίου, η οποία μπορεί να μην ισχύει πάντα, ειδικά σε υψηλές πιέσεις ή χαμηλές θερμοκρασίες.
* Μείγματα αερίου: Οι ρυθμοί συλλογής των αερίων σε ένα μείγμα μπορούν να επηρεαστούν από τη σύνθεση του μείγματος και των αλληλεπιδράσεων μεταξύ των αερίων.
Σημείωση: Η έκταση είναι η διαδικασία ενός αερίου που διαφεύγει μέσα από μια μικρή οπή, ενώ η διάχυση είναι η εξάπλωση ενός αερίου σε όλο το χώρο. Ο νόμος του Graham ισχύει τόσο για τη συλλογή όσο και για τη διάχυση.
