De wet van Boyle werkte scheikundeproblemen

Als u een monster lucht vasthoudt en het volume ervan meet bij verschillende drukken (constante temperatuur), kunt u een relatie tussen volume en druk bepalen. Als u dit experiment uitvoert, zult u merken dat naarmate de druk van een gasmonster toeneemt, het volume ervan afneemt. Met andere woorden, het volume van een gasmonster bij constante temperatuur is omgekeerd evenredig met zijn druk. Het product van de druk vermenigvuldigd met het volume is een constante:

PV = k of V = k / P of P = k / V

waar P druk is, V volume, k een constante en de temperatuur en hoeveelheid gas constant worden gehouden. Deze relatie wordt genoemd De wet van Boyle, naar Robert Boyle, die het in 1660 ontdekte.

Belangrijkste afhaalrestaurants: problemen met de scheikunde van Boyle

• Simpel gezegd stelt Boyle dat voor een gas bij constante temperatuur, druk vermenigvuldigd met volume een constante waarde is. De vergelijking hiervoor is PV = k, waarbij k een constante is.
• Als u bij een constante temperatuur de druk van een gas verhoogt, neemt het volume af. Als u het volume verhoogt, neemt de druk af.
• Het volume van een gas is omgekeerd evenredig met zijn druk.
• De wet van Boyle is een vorm van de ideale gaswet. Bij normale temperaturen en drukken werkt het goed voor echte gassen. Bij hoge temperatuur of druk is dit echter geen geldige benadering.

Werkte Voorbeeldprobleem

De paragrafen over de algemene eigenschappen van gassen en ideale problemen met de gaswet kunnen ook nuttig zijn bij een poging om de problemen van Boyle te verhelpen.

Probleem

Een monster van heliumgas bij 25 ° C wordt gecomprimeerd vanaf 200 cm³ tot 0,240 cm³. De druk is nu 3,00 cm Hg. Wat was de oorspronkelijke druk van het helium?

Oplossing

Het is altijd een goed idee om de waarden van alle bekende variabelen op te schrijven en aan te geven of de waarden voor de begin- of eindstatus zijn. De problemen van Boyle's Law zijn in wezen speciale gevallen van de Ideal Gas Law:

Voorletter: P₁ =?; V₁ = 200 cm³; n₁ = n; T₁ = T

Finale: P₂ = 3,00 cm Hg; V₂ = 0,240 cm³; n₂ = n; T₂ = T

P₁V₁ = nRT (Ideal Gas Law)

P₂V₂ = nRT

dus, p₁V₁ = P₂V₂

P₁ = P₂V₂/ V₁

P₁ = 3,00 cm Hg x 0,240 cm³/ 200 cm³

P₁ = 3,60 x 10^-3 cm Hg

Heb je gemerkt dat de eenheden voor de druk in cm Hg zijn? Misschien wilt u dit converteren naar een meer algemene eenheid, zoals millimeters kwik, atmosferen of pascals.

3,60 x 10^-3 Hg x 10 mm / 1 cm = 3,60 x 10^-2 mm Hg

3,60 x 10^-3 Hg x 1 atm / 76,0 cm Hg = 4,74 x 10^-5 Geldautomaat

Bron

• Levine, Ira N. (1978). Fysische chemie. Universiteit van Brooklyn: McGraw-Hill.