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DENSATION DES GAZ
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DENSATION See also:DES See also:GAZ et DE LA MOLÉCULE) est (p+a/v2) (vb) = la droite, dans laquelle a et b sont des quantités qui dépendent de la See also:composition du gaz, et change d'un gaz à l'autre. Il peut conjecturer que See also:les See also:mesures quantitatives de la plupart des propriétés physiques s'avéreront pour être reliées à la nature chimique des substances. Dans la See also:recherche sur See also:ces relations See also:le See also:rassemblement de physicien et de chimiste sur la See also:terre See also:commune; See also:cette See also:union a été occupée par des résultats fructueux et de grande See also:envergure, et la corrélation des propriétés physiques et de la composition chimique est un des ramifications les plus importantes de la See also:chimie See also:physique. Cette See also:branche reçoit le traitement ci-dessous. De considerable•intportance, également, sont les propriétés des solides, des liquides et des gaz en See also:solution. Ce sujet a occupé une position dominante dans la recherche physico-chimique depuis les investigations sur le van't Hoff et See also:Arrhenius. Ce sujet est traité dans la SOLUTION d'See also:article; pour les propriétés des mélanges liquides la référence devrait également être faite à la See also:DISTILLATION d'article. Une autre branche de chimie physique a pour son See also:but l'étude quantitative de l'See also:action chimique, un sujet qui a apporté dehors dans le détail clair les analogies de l'équilibre chimique et physique (voir l'cAction CHIMIQUE). Un autre blanchiment, connexe à l'énergétique (q.v.), est concerné par la transformation de l'énergie chimique dans d'autres formes d'energyheat, lumière, l'électricité. La See also:combustion est un exemple See also:familier de la transformation de l'énergie chimique dans la chaleur et la lumière; les mesures quantitatives d'évolution de la chaleur ou d'absorption (la chaleur de la combustion ou de la See also:combinaison), et les déductions de là, sont traitées en See also:THERMOCHIMIE d'article. See also:Photographie (q.v.) est basé sur l'action chimique induite par les rayons See also:lumineux; indépendamment de cette application II See also:pratique il y a beaucoup d'autres See also:cas dans lesquels les rayons actiniques occasionnent des actions chimiques; celles-ci sont traitées See also:PHOTOCHIMIE dans article ". Des transformations de élém. élect. dans l'énergie chimique sont étées témoin dans les See also:processus de l'électrolyse (q.v.; voient également l'cÉlectrochimie et l'cElectrometallurgy). Le vers de See also:con- est présenté dans la See also:cellule électrique commune. Propriétés physiques et composition. Pour la détermination complète de la structure chimique de n'importe quel composé, trois ensembles de données sont nécessaires: (i) la composition chimique empirique de la molécule; (2) la constitution, c.-à-d. la façon dont les atomes sont liés ensemble; et (3) la See also:configuration de la molécule, c.-à-d. l'See also:arrangement des atomes dans l'See also:espace. L'identité en composition, mais la différence dans la constitution, est généralement connue en tant que "isomerism" (q.v.), et les composés satisfaisant cette relation diffèrent dans plusieurs de leurs propriétés physiques. Si, cependant, deux composés diffèrent seulement en ce qui concerne l'arrangement spatial des atomes, les propriétés physiques peuvent être (0 pour la plupart identique, différences, cependant, étant évidentes en ce qui concerne l'action des molécules sur la lumière polarisée, de même que le cas quand la configuration est due à la présence d'un See also:atome asymétrique (isomerism See also:optique); ou (2) les propriétés chimiques et physiques peuvent être différentes quand la configuration est déterminée par la disposition des atomes ou des groupes attachés à une paire d'atomes See also:double-liés, ou à deux membres d'un système d'See also:anneau (isomerism ou allo-isomerism géométrique). Trois ensembles de propriétés physiques peuvent donc être recherchés: (i) selon la composition, (2) selon la constitution, et (3) selon la configuration. Le See also:premier ensemble fournit l'évidence quant au See also:poids moléculaire d'une substance: ceux-ci se nomment "les propriétés colligatives." Les deuxièmes et troisième ensembles élucident la structure réelle de la molécule: ceux-ci sont connus en tant que "propriétés constitutionnelles." Dans toutes les tentatives de gagner une perspicacité dans les relations entre les propriétés physiques et la composition chimique des substances, on doit ne jamais ignorer le fait qu'une comparaison peut seulement être fait quand la propriété particulière à l'étude est déterminée dans des conditions strictement comparables, en d'autres termes, quand les états moléculaires des substances ont expérimenté au moment soyez identique. Ceci est aisément illustré en considérant les propriétés de l'état le plus See also:simple de gasesthe d'agrégation. Selon la See also:loi d'See also:Avogadro, les volumes égaux de différents gaz dans les mêmes conditions de la température et de la See also:pression contiennent des See also:nombres égaux des molécules; donc, puisque la densité dépend du nombre de molécules actuelles en See also:volume unitaire, il suit See also:cela pour une comparaison des densités des gaz, les déterminations doivent être faites dans des conditions coïncidentes, ou les observations réduites ou See also:re-calculées pour des conditions coïncidentes. Quand ceci est fait, de telles densités sont des mesures des poids moléculaires des substances en question. Le volume Relations.'When traitant les propriétés colligatives des liquides il est également nécessaire d'assurer la comparabilité des conditions. Dans la CONDENSATION d'article DES GAZ (voir également la MOLÉCULE) on lui See also:montre que l'équation caractéristique des gaz et des liquides est commodément exprimée sous la See also:forme (p +a/v2) (v b) droite. Cette équation, qui est mathématiquement déductible de la théorie cinétique de gaz, exprime le comportement des gaz, des phénomènes de l'état See also:critique, et du comportement des liquides; des solides ne sont pas expliqués. Si nous dénotons le volume critique, pression et la température par Vk, Pk et Tk, alors il peut être montré, en considérant l'équation caractéristique comme See also:cube parfait dans v ou en employant les relations qui dp/dv=o, d2p/dv2 -- o au See also:point critique, qui Vk=3b, Pk=a/27b2, Tk=ål27b. Éliminant a et b entre ces relations, nous dérivons. PkVk/Tk = Sr, une relation qui devrait se tenir entre les constantes critiques de n'importe quelle substance. L'expérience, cependant, a prouvé que tandis que le quotient sur la See also:main See also:gauche de cette équation était See also:assez constant pour un See also:grand nombre de substances, pourtant sa valeur n'était pas I R. mais R; ceci signifie que la densité critique est, en règle générale, 3,7 fois la densité théorique. La déviation de cette règle indique la See also:dissociation ou l'See also:association moléculaire. 'pour le raccordement entre la See also:valence et le volume, voir les observations réelles de VALENCY.By on lui a montré que que l'éther, l'See also:alcool, beaucoup d'See also:esters des See also:alcools normaux et les acides gras, benzène, et ses produits de substitution d'halogène, ont des constantes critiques être conformes à cette loi à l'origine empirique, due aux jeunes de See also:Sydney et au See also: Par exemple, la différence due à un incrément de See also:CH2 est environ 56,6, comme est montré dans la table suivante: Nom. See also:Formule. Crit. See also:Vol.. Vol. par formiate de CH2 Méthyle. . Formiate de H•CO2CHa 171. . H•CO2CzH5 228 l 56,5 acétate de Méthyle de!Ethyl. . Formiate 227.(propylique de See also:CH3.CO2CHa 227,5. . Acétate H•CO2C3H7 284 55,8 éthylique. Propionate de CH3•CO2C2H5 285 283,3 Méthyle. Acétate C2H5•CO2CH3 281 propylique. . CH3•CO2CaH7 343 propionate de 57,4 éthyles. N-butyrate de C2H5•CO2C2Hs 343 340,7 Méthyle. Isobutyrate de CaH7•CO2CHa 339 Méthyle. 337 puisque le volume critique de pentane normal C5H12 est 307,2, nous avons H2=c5h, 25ch2=307.25x56.6=24.2, et CCH2H2 = 32,4. Le volume critique de The de l'oxygène peut être déduit des données de la table ci-dessus, et s'avère 29, tandis que la valeur expérimentale est 25. Recherche de H. See also:Kopp, commencé en 1842, sur les volumes moléculaires, c.-à-d. le volume occupé par un poids moléculaire de See also:gramme d'une substance, des liquides mesurés à leur volume de bouillir-point à la pression atmosphérique de dessous, See also:mise en évidence par série de relations additives de boi/in que, dans le cas des composés de See also:carbone, le See also: II 12,2 5,5 22,8 27,8 37,5 22,6. Ces valeurs se tiennent assez bien en comparaison avec les valeurs expérimentales déterminées à partir d'autres composés, et également avec les volumes moléculaires des éléments eux-mêmes. Ainsi les densités réellement observées du See also:chlore et du See also:brome liquides aux bouillir-See also:points sont 1,56 et 2,96, See also:menant aux volumes atomiques 22,7 et 26,9, qui correspondent étroitement aux valeurs de Kopp déduites des composés organiques. Ces valeurs, cependant, exigent la modification dans certains cas, parce que les anomalies se produisent qui peuvent être réconciliées dans certains cas en supposant que la valeur atomique d'un élément polyvalent change selon la See also:distribution de ses valences. Ainsi un See also:lien double de l'oxygène, comme dans le See also:groupe Co de carbonylique, exige un plus grand volume qu'un lien simple, comme dans le groupe OH d'hydroxyle, étant au sujet d'I2.2 dans le premiers cas et 7,8 dans la seconde. De même, une See also:augmentation de volume est associée les atomes à doublement et trebly liés de carbone. Récent recherche ont prouvé que la loi à l'origine proposée par Kopp "que le volume spécifique d'un composé liquide (volume moléculaire) à son bouillir-Point soit égal à la See also:somme des volumes spécifiques de ses constituants (volumes atomiques), et que chaque élément a une valeur atomique définie dans ses composés" est nullement exact, parce que les isomères ont différents volumes spécifiques, et le volume pour un incrément de CH2 dans différentes séries homologues est nullement See also:constante; par exemple, la différence parmi les esters des acides gras est environ 57, tandis que pour les aldéhydes aliphatiques elle est 49. Nous pouvons donc conclure que le volume moléculaire dépend davantage de la structure See also:interne de la molécule que son contenu empirique. W. Ostwald (fouille de der de Lehr.. Le chim.), après un examen approfondi de l'actuel matériel, a conclu que les relations additives simples ont existé mais avec les déviations considérables, qu'il a attribué pour différer des ences en structure. À cet égard nous pouvons noter des déterminations de W. Stadel's: See also: Le volume moléculaire est additif dans certaines See also:caisses, en See also:particulier de composés analogues de constitution simple. Par exemple, des différences constantes sont trouvées entre les chlorures, les bromures et les iodures du See also:sodium et du See also:potassium: I. See also:Diff. II. Diff. Diff. I. Et II. KC1 = 37'4 6,9 NaCl = 27,1 6,7 10,3 • KBr=44.3 9,7 NaBr=33.8 9,7 10,5 KI = 54,0 NaI = 43,5 10,5 selon H. Schroeder les See also:sels argentés des relations d'additif d'See also:objet exposé d'acides gras; une augmentation de la molécule de CH2 cause une augmentation du volume moléculaire environ de 15,3. Relations Thermiques. La nature spécifique de la chaleur et de Composition.-The et la détermination expérimentale du détail chauffe sont discutées dans la See also:CALORIMETRIE d'article; ici sera discuté les relations existant entre les capacités de chaleur d'éléments et de composés. En See also:THERMODYNAMIQUE d'article on lui montre que la quantité de la chaleur exigée pour soulever un poids indiqué d'un gaz par une certaine See also:gamme de la température est différente selon que le gaz est maintenu à la pression constante, le volume augmentant, ou au volume constant, l'augmentation de pression. Un gaz a, donc, deux que le détail chauffe, généralement dénoté par C, et C, quand la quantité de gaz prise comme unité est un poids moléculaire de gramme, la gamme de la température étant 1° C. It peut être montré que CPC"=r, où R est le gaz-constant, c.-à-d. R dans l'équation PV = droite. Du rapport CS/c, des conclusions peuvent être tirées quant à l'état moléculaire du gaz. Par des considérations basées sur la théorie cinétique de gaz (voir la MOLÉCULE) il peut montrer que quand aucune énergie n'est utilisée en séparant les atomes d'une molécule, ce rapport est 5/3=1'67. Si, cependant, une quantité d'énergie a est prise en séparant des atomes, le rapport est exprimable comme C5/C"=(5 -- a)/(3+a), qui est évidemment plus See also:petit que 5/3, et diminutions avec l'augmentation des valeurs de a. ces relations peuvent être aisément examinés, parce que le rapport CD/c "est capable de la détermination expérimentale facile. On le constate que See also:vapeur de See also:mercure, hélium, argon et ses associés (néon, krypton, &See also:amp;c.) ayez la valeur 1,67; par conséquent nous concluons que ces gaz existent en tant que molécules monatomic. L'oxygène, l'See also:azote, l'hydrogène et l'See also:oxyde de carbone ont la valeur 1,4; ces gaz ont les molécules diatomiques, un fait capable de la démonstration par d'autres moyens. Par conséquent il peut impliquer que cette valeur est typique pour les molécules diatomiques. De même, une plus grande complexité atomique. est reflété dans une autre diminution du rapport C5/c. la table suivante donne un avis See also:comparatif du détail chauffe et le rapport pour des molécules de contenu atomique variable. Le détail anormal chauffe des éléments d'halogène peut être dû à se desserrer des atomes, un préliminaire à la dissociation dans les molécules monatomic qui se produit à températures élevées. 
Dans les gaz plus complexes la chaleur spécifique change considérablement avec la température; seulement dans le cas des gaz monatomic ce See also:reste contenu moléculaire. Exemples. C5. C. Cp/C. Monatomic. . Hectogramme, Zn, Cd, il, See also:Ar, &c.. 5 3 1,66 H2, 02, N2 (o°-zoo '). 683 483 1,41 C12 diatomiques, Br2, I2 (0°-200°). 8,6 6,6 1,30 HC1, HBr, See also:HI, NON, Co Triatomic 1,41. HÒ, H2S, N20, See also:CO2. 9,2 7,2 1,28 Tetratomic AS4, P '. . . . 13,4 11'4 175 NH3, C21-12. 11,6 9,6 1,21 Pentatomic. CHCI3. . . 14 12 1,17 Hexatomic. C21-14 'C2H2Br. . . constante 16,4 14,4 1,14. Le Chatelier (Zeit. f. phys. Chem. i. 456) a donné la formule C, =6.5+aT, où a est une constante selon la complexité de la molécule. comme expression pour la chaleur moléculaire à la pression ccnstant à toute température T (comptée sur l'échelle absolue). Pour une autre discussion du rapport du détail chauffe voient la MOLÉCULE. Le détail chauffe du développement de Solids.-The de la théorie atomique et la détermination suivante des poids atomiques dans les décennies d'See also:ouverture de A. T. Petit et P. L. See also:Dulong inspiré par siècle peu disposé pour étudier des relations (si quel) existant entre le détail chauffe et le poids atomique. Leurs observations sur les éléments pleins ont mené à une généralisation remarquable, maintenant connue sous le nom de loi de Dulong et de Petit. Ceci déclare que "la chaleur atomique (le produit du poids atomique et de la chaleur spécifique) de tous les éléments est une quantité constante." La valeur de cette constante quand H = 1 est environ 6,4; Dulong et Petit, en utilisant 0=1, ont donné la valeur •38, la chaleur spécifique de l'See also:eau étant unité dans les deux cas. Cette loi-pur empirique dedans origine- a été renforcée par See also:Berzelius, qui a redéterminé des beaucoup de détail chauffe, et a appliqué la loi pour déterminer le véritable poids atomique du poids équivalent. En même See also: Les résultats de Berzelius ont été considérablement prolongés par See also:Hermann Kopp, qui a identifié que carbone, bore et le See also:silicium étaient des exceptions à la loi. Il a considéré ces anomalies aussi seulement dues à la nature chimique des éléments, et ignoré ou considéré qu'insignifiant des facteurs tels que l'état d'agrégation et de changement de la chaleur spécifique avec la température. Le détail chauffe du carbone, bore et le silicium a plus See also:tard formé le sujet des investigations raffinées par H. F. See also:Weber, qui a montré à cela avec l'élévation de la température les augmentations de la chaleur spécifique (et atomique), atteignant finalement une valeur assez constante; diamant, graphite et les diverses formes amorphes de carbone ayant la valeur environ 5,6 au ''de MOO, et silicium 5,68 à 232°; tandis qu'il concluait que le bore a atteint une valeur constante de 5,5. Les observations de Nilson et de Pettersson sur le béryllium et le See also:germanium ont prouvé que l'atomique chauffe de ces métaux augmente avec l'élévation de la température, devenant finalement constante avec une valeur 5,6. W. A. See also:Tilden (Phil. trans., 1900, p. 233) a étudié le See also:nickel et le See also:cobalt sur un éventail de la température (de -182.5° à botter); ses résultats sont: Cobalt. Nickel. f de -182.5° à -78.4°. . 4,1687 4,1874 - • de 78.4°to 15° 5,4978 5'6784 15° à 100°. 6'0324 6'3143 il est évident que l'atomique chauffe de l'approche associée de ces intimement éléments plus près et plus près car nous descendons dans la température, approchant de la valeur 4. D'autres métaux ont été examinés afin de déterminer si leur atomique chauffe approché de cette valeur à de basses températures, mais avec des résultats négatifs. Il est évident que la loi de Dulong et de Petit ne soit pas rigoureusement vraie, et que des déviations sont observées qui infirment la loi comme à l'origine encadrée. Puisque la chaleur atomique du même élément change avec son état d'agrégation, il doit conclure qu'un certain See also:facteur prenant ceci en considération doit être présenté; d'ailleurs, la variation de la chaleur spécifique avec la température présente un autre facteur. Nous procédons maintenant discuter moléculaire chauffe des composés, c.-à-d., le produit du poids moléculaire dans la chaleur spécifique. La généralisation la plus tôt dans cette direction est associée à F. E. See also:Neumann, qui, en 1831, a déduit des observations sur beaucoup de See also:carbonates (See also:calcium, magnésium, ferreux, zinc, See also:baryum et plomb) que les quantités stoechiométriques (poids équimoléculaires) de composés possèdent la même capacité de chaleur. Ceci est parlé de en tant que "loi de Neumann." See also:Regnault a confirmé les observations de Neumann, et a prouvé que la chaleur moléculaire a dépendu du nombre d'atomes actuels, composés equiatomic ayant la même chaleur moléculaire. Kopp a systématisé les observations plus tôt, relations de volume de solides. La chaleur spécifique des gaz. [ Diff PHYSIQUE. 67° I0° et, après avoir fait à beaucoup d'autres, lui pouvait prouver que la chaleur moléculaire était une propriété additive, c.-à-d. chaque élément maintient la même capacité de chaleur quand en association que dans l'état See also:libre. Ceci a reçu la See also:confirmation par recherche de W. A. Tilden (Phil. trans., 1904, 203 A, p. 139) pour ces éléments dont atomique chauffe changent considérablement avec la température. La chaleur spécifique d'un composé peut, en général, être calculée à partir du détail chauffe de ses éléments constitutifs. Réciproquement, si le détail chauffe d'un composé et ses éléments constitutifs, excepté un, soyez connu, alors la chaleur atomique inconnue est aisément déductible. De même, en prenant la différence du moléculaire chauffe des composés différant par un constituant, la chaleur moléculaire (ou atomique) de ce constituant est directement obtenu. Par cette méthode on lui montre que l'eau, quand le présent en tant que "eau de See also:cristallisation," se comporte comme si c'étaient See also:glace. Les déductions de Law.Denoting de Dulong et de Petit le poids atomique par W et la chaleur spécifique par s, loi de Dulong et de Petit déclare que 6,4 = des See also:Statistiques financière internationale de W soient connus ainsi, une valeur approximative de W est déterminée. Dans la détermination du poids atomique d'un élément deux des facteurs doivent être considérés: (1) son poids équivalent, c.-à-d. la quantité qui est équivalente à une See also:part d'hydrogène; et (2) un facteur qui dénote le nombre d'atomes d'hydrogène qui les cartels avec ou est équivalent à un atome de l'élément particulier. Ce facteur se nomme la valence. Le poids équivalent est capable de la détermination assez prête, mais le règlement du deuxième facteur est légèrement plus complexe, et dans cette direction que la loi d'atomique chauffe est utile. Pour prendre un exemple: 38 parts d'See also:indium combinent avec 35,4 parts de chlore; par conséquent, si la formule du See also:chlorure soit InCI, InC12 ou InCl3, l'indium a les poids atomiques 38, 76 ou 114. La chaleur spécifique de l'indium est 0•057; et l'atomique chauffe la See also:correspondance aux poids atomiques 38, 76 et 114 sont 3,2, 4,3, 6,5. La loi de Dulong et de Petit se dirige ainsi à la valeur 114, qui est également soutenue par la position occupée par cet élément dans la See also:classification périodique. C. Winkler a décidé le poids atomique de germanium par le raisonnement semblable. Le Bouillir-Point et le Composition.From la relation entre les constantes critiques Pk Vk/Tk=31R ou Tk/Pk=3.7Vx/R, et puisque Vk est proportionnel au volume à l'absolu zéro, le rapport Tk/Pk devraient montrer des relations additives. Ce rapport, nommé par Guye le coefficient critique, a les valeurs approximatives suivantes: C. H. C1. -0 -. = 0. N. N =. double tringlerie See also:triple de tringlerie de p. 1,35 0,57 2,66 0,87 1,27 1,6 1,86 3,01 o•88 1,03 puisqu'au bouillir-point sous la pression atmosphérique les liquides sont dans les états correspondants, la nature additive du coefficient critique devraient également être présentés par des bouillir-points. Il peut il prouvé théoriquement que le bouillir-point absolu est proportionnel au volume moléculaire, et, puisque cette propriété est additive, le bouillir-point devrait également être additif. Ces relations plus complètement ont été examinées dans le cas des composés organiques, et les résultats obtenus sont d'See also:accord dans une certaine mesure avec les déductions des volumes moléculaires. En général, ébullition d'isomères à la température à peu près identique, comme est montré par les esters isomériques C, octoate de h1802 Méthyle. . butyrate 192.9° amylique. . heptoai'e de l'éthyle 184.8°. . acétate de 187.1° Heptyl. . hexoate 191.3° propylique. . formiate de 185.5° Octyl. . pentoate du butyle 198.1°. . les incréments 185.8° égaux dans la molécule sont associés à une élévation égale du bouillir-point, mais cet incrément change dans différente série homologue. Ainsi dans les alcools gras normaux, acides, esters, nitriles et cétones, l'incrément par CH2 est 19°21°; dans les aldéhydes c'est 26°27°. Dans les composés aromatiques il n'y a aucune régularité entre les incréments dus à l'introduction des groupes méthyliques dans le See also:noyau de benzène ou les chaînes latérales; la valeur normale de 20°21° est montrée, cependant, par la See also:pyridine et ses dérivés. La substitution d'un atome d'hydrogène par le groupe d'hydroxyle occasionne généralement une élévation de bouillir-point à environ trop °. que la même augmentation accompagne l'introduction du groupe d'animés dans les noyaux aromatiques. Tandis que certaines relations additives se tiennent entre une certaine série homologue, pourtant des différences produisez-vous qui doivent être mentionnées la constitution Consritu- de la molécule. En règle générale, les composés ont formé rive avec une grande évolution de la chaleur ont les bouillir-points élevés, influences et See also:vice versa. L'introduction des groupes négatifs dans une molécule change le bouillir-point selon le nombre de groupes négatifs déjà présents. L'information et commentaires additionnelsIl n'y a aucun commentaire pourtant pour cet article.
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