Anyagi halmazok és halmazállapot-változások
Anyagi halmazok és halmazállapot-változások
Ez a témakör a gázok viselkedését, a folyadékok és szilárd anyagok tulajdonságait, a rácstípusokat és a halmazállapot-változások energiaviszonyait kéri számon.
Kulcsismeretek
- Ideális gáz: pV = nRT, ahol R = 8,314 J/(mol·K). Standard körülmények között (25 °C, 101,3 kPa) 1 mol gáz térfogata 24,5 dm³.
- A hőmérséklet a részecskék átlagos mozgási energiájának mértéke; a gáztörvényben abszolút skálán kell számolni (T = t + 273).
- A forráspont a külső nyomástól függ: csökkentett nyomáson alacsonyabb. A víznél a nyomás növelése csökkenti az olvadáspontot, mert a jég olvadása térfogatcsökkenéssel jár.
- Rácstípusok: ionrács (NaCl), atomrács (gyémánt, SiO2), molekularács (jég, CO2), fémrács (Cu). A rács típusa magyarázza az olvadáspontot és a vezetést.
- Allotrópia: ugyanaz az elem több módosulatban (grafit, gyémánt, fullerén).
- Az olvadás, párolgás és szublimáció endoterm; a fordított folyamatok hőt szabadítanak fel, és a párolgáshő nagyobb, mint az olvadáshő.
Kidolgozott példa
Mekkora térfogatú 2,0 g hidrogéngáz 25 °C-on és 101,3 kPa nyomáson? n = 2,0 g / 2,0 g/mol = 1,0 mol. V = nRT/p = 1,0 mol · 8,314 J/(mol·K) · 298 K / 101 300 Pa = 0,0245 m³ = 24,5 dm³.
Csapdák
- A gáztörvényben a hőmérsékletet kelvinben, a nyomást pascalban kell behelyettesíteni.
- A forrás nem azonos a párolgással: forrás akkor történik, amikor a gőznyomás eléri a külső nyomást.
- A molekularácsos anyagok olvadáspontja alacsony, még akkor is, ha a molekulán belül erős kötések vannak.