理想気体と実在気体のずれ
着眼点ずれの原因は2つだけ。分子間力(体積を小さくする方向)と分子自身の体積(大きくする方向)。
Z = \frac{pV}{nRT}
- 理想気体は常に Z=1。
- 分子間力が効くと Z<1(低温・中程度の圧力、極性分子や大きな分子で顕著)。
- 分子自身の体積が効くと Z>1(非常に高い圧力)。
- 高温・低圧ほど理想気体に近づく。
例題
1
\ce{H2} と \ce{NH3} では、同じ条件でどちらが理想気体に近いか。
解答
\ce{H2}。分子が小さく無極性で分子間力が弱い。\ce{NH3} は極性分子で水素結合もあり、分子間力が強い。
確認問題
1
実在気体を理想気体に近づけるには、温度と圧力をどうするか。
答え
高温・低圧にする