NA samenvatting Hoofdstuk 11 Stof- en materiaaleigenschappen
11.1 Eigenschappen van gassen
Druk = de kracht per vierkante meter
Gas oefent gelijke druk uit in alle richtingen
Hangt af van het volume, de temperatuur en de hoeveelheid van het gas
p = F : A druk = kracht : oppervlakte
Druk (p) in pascal (Pa)
Kracht (F) in newton (N)
Oppervlakte (A) in vierkante meter (m2)
Wet van Boyle = bij een constante temperatuur en hoeveelheid gas, neemt de druk van het gas toe
als het volume kleiner wordt
p x V = constant
Druk en volume zijn omgekeerd evenredig; als het volume (V) twee keer zo klein wordt,
wordt de druk (p) twee keer zo groot
Volume (V) in kubieke meter (m3)
Wet van Gay-Lussac = als de temperatuur toeneemt van een afgesloten hoeveelheid gas en het
volume blijft constant, dan neemt de druk van het gas toe
p : T = constant
Druk en temperatuur zijn recht evenredig; als de temperatuur (T) twee keer zo hoog wordt,
wordt de druk (p) ook twee keer zo groot
Geldt alleen als de absolute temperatuur (T) in kelvin (K) is
Voorwerpen kunnen niet lager dan het absolute nulpunt = 0 K
Massawet = bij een constante temperatuur en constant volume, is de druk van en gas recht
evenredig met de hoeveelheid gas
p : n = constant
Constante hangt af van de temperatuur en het volume
Aantal deeltjes per mol wordt gegeven door het getal van Avogadro NA (= 6,022 x 1023 mol-1)
Mol = de hoeveelheid deeltjes van een bepaalde stof
De hoeveelheid gas (n) in mol (mol)
Algemene gaswet;
pxV=nxRxT
Gasconstante (R) in joule per mol en per kelvin (J mol-1 K-1)
R is onafhankelijk van het soort gas (R = 8,3 J/mol/K)
Nuttige wet als er meer dan één grootheid verandert
Paragraaf 2; Microscopisch model van een gas
Macroscopische beschrijving; bij dezelfde temperatuur, druk en volume bestaat elk gas uit
eenzelfde hoeveelheid deeltjes gebruiken van het model
Microscopisch model; kinetische gastheorie
Gas bestaat uit zeer veel kleine deeltjes met een verwaarloosbare grootte
Is een bepaalde kans dat een deeltje met een bepaalde snelheid in een bepaalde richting
beweegt
Als deeltjes tegen de wand botsen, verliezen ze geen energie
Deeltjes oefenen alleen een kracht op elkaar uit als ze botsen, verder bewegen ze vrij
, Gas dat aan al deze aannamen doet; ideaal gas
Temperatuur van een gas is evenredig met de gemiddelde kinetische energie van de deeltjes
3
Ek = x kb x T
2
Gaswetten;
Als het volume (V) kleiner wordt meer moleculen in een volume-eenheid vaker
botsingen op elk stukje van het oppervlak druk (p) wordt hoger
Als de temperatuur (T) wordt verhoogd moleculen bewegen sneller botsen vaker en
harder tegen de wand hogere druk (p) ontstaat
Meer gas in de container meer moleculen (n) meer botsingen tegen de wand druk
(p) wordt hoger
Paragraaf 3; Niet-ideale gassen en faseovergangen
Meeste gassen zijn alleen ideaal bij een lage druk;
Echte deeltjes in een gas nemen een bepaald volume in en zullen elkaar op korte afstand
aantrekken druk zal anders zijn dan de algemene gaswet voorspelt
Er is voor moleculen minder volume beschikbaar dus; V – n x b
Bij een te hoge druk, zal van een niet-ideaal gas V ongeveer gelijk zijn aan n x b ontstaan
asymptoot in grafiek
volume van één mol deeltjes (b) in het gas
n x R xT
p=
V −n x b
▪ vanderwaalskracht is de aantrekkingskracht tussen moleculen, deze ontstaat wanneer ze
dicht bij elkaar komen botsen dus minder vaak tegen de wand
▪ bij een hogere dichtheid, wordt de aantrekkende kracht groter en dus ook meer deeltjes die
en aantrekkende kracht uitvoeren
▪ de afname van de druk is evenredig met het kwadraat van het aantal mol deeltjes per m 3
▪ evenredigheidsconstante (a) hangt af van het soort gas aantrekking tussen moleculen
n x R xT n
p= a x ( )2 vanderwaalsvergelijking is van toepassing op een vanderwaalsgas
V −n x b V
kritieke temperatuur (Tc) = boven een bepaalde hoge temperatuur zal bij het samendrukken van het
gas deze niet meer condenseren tot een vloeistof
onder de kritieke temperatuur zal het gas condenseren tot vloeistof
hoe kleiner het volume (V) hoe meer gas tot vloeistof condenseert druk (P) verandert
niet
als het gas een vloeistof is geworden dan pas neemt de druk (P) weer toe
faseovergang = de overgang van de gasvorm naar vloeistofvorm
hoe hoger de dichtheid en lager de temperatuur aantrekkingskracht tussen moleculen
overwint het van willekeurige bewegingen
de verschillende temperaturen waarbij de gassen condenseren zijn te verklaren met het
verschil in massa van de deeltjes en de krachten tussen de deeltjes in het gas
paragraaf 4; Warmte: opwarmen en afkoelen
11.1 Eigenschappen van gassen
Druk = de kracht per vierkante meter
Gas oefent gelijke druk uit in alle richtingen
Hangt af van het volume, de temperatuur en de hoeveelheid van het gas
p = F : A druk = kracht : oppervlakte
Druk (p) in pascal (Pa)
Kracht (F) in newton (N)
Oppervlakte (A) in vierkante meter (m2)
Wet van Boyle = bij een constante temperatuur en hoeveelheid gas, neemt de druk van het gas toe
als het volume kleiner wordt
p x V = constant
Druk en volume zijn omgekeerd evenredig; als het volume (V) twee keer zo klein wordt,
wordt de druk (p) twee keer zo groot
Volume (V) in kubieke meter (m3)
Wet van Gay-Lussac = als de temperatuur toeneemt van een afgesloten hoeveelheid gas en het
volume blijft constant, dan neemt de druk van het gas toe
p : T = constant
Druk en temperatuur zijn recht evenredig; als de temperatuur (T) twee keer zo hoog wordt,
wordt de druk (p) ook twee keer zo groot
Geldt alleen als de absolute temperatuur (T) in kelvin (K) is
Voorwerpen kunnen niet lager dan het absolute nulpunt = 0 K
Massawet = bij een constante temperatuur en constant volume, is de druk van en gas recht
evenredig met de hoeveelheid gas
p : n = constant
Constante hangt af van de temperatuur en het volume
Aantal deeltjes per mol wordt gegeven door het getal van Avogadro NA (= 6,022 x 1023 mol-1)
Mol = de hoeveelheid deeltjes van een bepaalde stof
De hoeveelheid gas (n) in mol (mol)
Algemene gaswet;
pxV=nxRxT
Gasconstante (R) in joule per mol en per kelvin (J mol-1 K-1)
R is onafhankelijk van het soort gas (R = 8,3 J/mol/K)
Nuttige wet als er meer dan één grootheid verandert
Paragraaf 2; Microscopisch model van een gas
Macroscopische beschrijving; bij dezelfde temperatuur, druk en volume bestaat elk gas uit
eenzelfde hoeveelheid deeltjes gebruiken van het model
Microscopisch model; kinetische gastheorie
Gas bestaat uit zeer veel kleine deeltjes met een verwaarloosbare grootte
Is een bepaalde kans dat een deeltje met een bepaalde snelheid in een bepaalde richting
beweegt
Als deeltjes tegen de wand botsen, verliezen ze geen energie
Deeltjes oefenen alleen een kracht op elkaar uit als ze botsen, verder bewegen ze vrij
, Gas dat aan al deze aannamen doet; ideaal gas
Temperatuur van een gas is evenredig met de gemiddelde kinetische energie van de deeltjes
3
Ek = x kb x T
2
Gaswetten;
Als het volume (V) kleiner wordt meer moleculen in een volume-eenheid vaker
botsingen op elk stukje van het oppervlak druk (p) wordt hoger
Als de temperatuur (T) wordt verhoogd moleculen bewegen sneller botsen vaker en
harder tegen de wand hogere druk (p) ontstaat
Meer gas in de container meer moleculen (n) meer botsingen tegen de wand druk
(p) wordt hoger
Paragraaf 3; Niet-ideale gassen en faseovergangen
Meeste gassen zijn alleen ideaal bij een lage druk;
Echte deeltjes in een gas nemen een bepaald volume in en zullen elkaar op korte afstand
aantrekken druk zal anders zijn dan de algemene gaswet voorspelt
Er is voor moleculen minder volume beschikbaar dus; V – n x b
Bij een te hoge druk, zal van een niet-ideaal gas V ongeveer gelijk zijn aan n x b ontstaan
asymptoot in grafiek
volume van één mol deeltjes (b) in het gas
n x R xT
p=
V −n x b
▪ vanderwaalskracht is de aantrekkingskracht tussen moleculen, deze ontstaat wanneer ze
dicht bij elkaar komen botsen dus minder vaak tegen de wand
▪ bij een hogere dichtheid, wordt de aantrekkende kracht groter en dus ook meer deeltjes die
en aantrekkende kracht uitvoeren
▪ de afname van de druk is evenredig met het kwadraat van het aantal mol deeltjes per m 3
▪ evenredigheidsconstante (a) hangt af van het soort gas aantrekking tussen moleculen
n x R xT n
p= a x ( )2 vanderwaalsvergelijking is van toepassing op een vanderwaalsgas
V −n x b V
kritieke temperatuur (Tc) = boven een bepaalde hoge temperatuur zal bij het samendrukken van het
gas deze niet meer condenseren tot een vloeistof
onder de kritieke temperatuur zal het gas condenseren tot vloeistof
hoe kleiner het volume (V) hoe meer gas tot vloeistof condenseert druk (P) verandert
niet
als het gas een vloeistof is geworden dan pas neemt de druk (P) weer toe
faseovergang = de overgang van de gasvorm naar vloeistofvorm
hoe hoger de dichtheid en lager de temperatuur aantrekkingskracht tussen moleculen
overwint het van willekeurige bewegingen
de verschillende temperaturen waarbij de gassen condenseren zijn te verklaren met het
verschil in massa van de deeltjes en de krachten tussen de deeltjes in het gas
paragraaf 4; Warmte: opwarmen en afkoelen
