Als u een luchtmonster opvangt en het meet volume anders drukken (constante temperatuur), dan kunt u een relatie tussen volume en druk bepalen. Als je dit experiment doet, zul je zien dat naarmate de druk van een gasmonster toeneemt, het volume afneemt. Met andere woorden, het volume van een gasmonster bij constante temperatuur is omgekeerd evenredig met de 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 is, k een constante is en de temperatuur en hoeveelheid gas constant worden gehouden. Deze relatie wordt genoemd De wet van Boyle, na Robert Boyle, die het in 1660 ontdekte.
Belangrijkste punten: Boyle's Law Chemistry Problems
- Simpel gezegd, Boyle's stelt dat voor een gas met 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 de 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 secties op de Algemene eigenschappen van gassen en Ideale problemen met de gaswet kan ook nuttig zijn wanneer u probeert te werken De wet van Boyle.
Probleem
Een monster heliumgas bij 25 ° C wordt gecomprimeerd vanaf 200 cm3 tot 0.240 cm3. De druk bedraagt 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 begin- of eindtoestanden gelden. De wet van Boyle problemen zijn in wezen speciale gevallen van de Ideale Gaswet:
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 (Ideale gaswet)
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
Is het je opgevallen dat de eenheden voor de druk in cm Hg zijn? Misschien wilt u dit omzetten naar een meer gebruikelijke eenheid, zoals millimeter kwik, atmosferen of pascal.
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.