আদর্শ গ্যাস আইন: সূত্র এবং ইউনিট, অ্যাপ্লিকেশন, উদাহরণ - রসায়ন - 2025

আদর্শ গ্যাস আইন বলে যে আদর্শ গ্যাস যুক্ত রাষ্ট্র ফাংশন মধ্যে একটি সম্পর্ক বর্ণনা করে একটি সমীকরণ হয়; যেমন তাপমাত্রা, চাপ, ভলিউম এবং মোলের সংখ্যা। এই আইনটি তাদের আদর্শিক সংস্করণগুলির সাথে তুলনা করে বাস্তব বায়বীয় সিস্টেমগুলি অধ্যয়ন করার অনুমতি দেয়।

একটি আদর্শ গ্যাস একটি তাত্ত্বিক গ্যাস, যা বিন্দু বা গোলাকার কণাগুলি দিয়ে এলোমেলোভাবে সরানো হয়; উচ্চ গতিশক্তিযুক্ত শক্তি সহ, যেখানে তাদের মধ্যে একমাত্র মিথস্ক্রিয়া সম্পূর্ণ ইলাস্টিক ধাক্কা। এছাড়াও, তারা আদর্শ গ্যাস আইন মেনে চলে।

আদর্শ গ্যাস আইন অনেকগুলি বাস্তব গ্যাস সিস্টেমের অধ্যয়ন এবং বোঝার অনুমতি দেয়। সূত্র: Pxhere

স্ট্যান্ডার্ড চাপ এবং তাপমাত্রায় (এসটিপি): চাপের 1 এটেম এবং 0 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড তাপমাত্রায়, বেশিরভাগ আসল গ্যাসগুলি আদর্শ গ্যাস হিসাবে গুণগতভাবে আচরণ করে; যতক্ষণ না তাদের ঘনত্ব কম থাকে। বৃহত্তর আন্তঃআব্লিকুলার বা আন্তঃআতান্ত্রিক দূরত্ব (মহৎ গ্যাসের জন্য) এ জাতীয় অনুমানের সুবিধার্থে।

এসটিপির অবস্থার অধীনে অক্সিজেন, নাইট্রোজেন, হাইড্রোজেন, আভিজাতীয় গ্যাস এবং যৌগিক আকারে কিছু গ্যাস যেমন কার্বন ডাই অক্সাইড আদর্শ গ্যাসের মতো আচরণ করে।

আদর্শ গ্যাসের মডেলটি কম তাপমাত্রা, উচ্চ চাপ এবং উচ্চ কণার ঘনত্বগুলিতে ব্যর্থ হয়; আন্তঃআণু সংক্রান্ত পদার্থের পাশাপাশি কণার আকার গুরুত্বপূর্ণ হয়ে ওঠে।

আদর্শ গ্যাস আইনটি তিনটি গ্যাস আইনের সংমিশ্রণ: বয়েল এবং ম্যারিওটের আইন, চার্লস এবং গে-লুসাক আইন, এবং অ্যাভোগাড্রোর আইন।

সূত্র এবং ইউনিট

সূত্রটি সহ গ্যাস আইন গাণিতিকভাবে প্রকাশ করা হয়:

পিভি = এনআরটি

যেখানে পি গ্যাস দ্বারা চাপিত চাপ। এটি সাধারণত বায়ুমণ্ডলের ইউনিট (এটিএম) দিয়ে প্রকাশ করা হয়, যদিও এটি অন্যান্য ইউনিটগুলিতে প্রকাশ করা যেতে পারে: মিমিএইচজি, পাস্কাল, বার ইত্যাদি

একটি গ্যাস দ্বারা অধিগ্রহণ করা ভলিউম ভি এর পরিমাণটি সাধারণত লিটারের (ইউনিট) ইউনিটে প্রকাশিত হয়। এনটি মোলের সংখ্যা, সার্বজনীন গ্যাস ধ্রুবক এবং টি তাপমাত্রা কেলভিনে (কে) প্রকাশ করে।

আরের জন্য গ্যাসগুলিতে সর্বাধিক ব্যবহৃত অভিব্যক্তি 0.08206 এল · এটিম · কে ^-1 · মোল ^-1 সমান । যদিও গ্যাস ধ্রুবক জন্য এসআই ইউনিট 8,3145 জে একটি মান আছে · Mol ^-1 · কে ^-1 । আপনি অন্যান্য ভেরিয়েবলগুলির ইউনিট (পি, টি এবং ভি) এর সাথে যত্নবান হওয়া পর্যন্ত উভয়ই বৈধ।

আদর্শ গ্যাস আইন হ'ল বয়লে-মেরিওটির আইন, চার্লস-গে-লুসাক আইন এবং অ্যাভোগাদ্রোর আইনের সংমিশ্রণ।

বয়েলে-মেরিওটে আইন

ধারকটির ভলিউম হ্রাস করে চাপ বৃদ্ধি করুন। সূত্র: গ্যাব্রিয়েল বলিভার

এটি পদার্থবিজ্ঞানী রবার্ট বয়েল (১6262২) এবং পদার্থবিদ ও উদ্ভিদবিদ এডমে মারিয়োট (১ 167676) দ্বারা স্বাধীনভাবে প্রণয়ন করেছিলেন। আইনটি নিম্নরূপ বলা হয়েছে: ধ্রুবক তাপমাত্রায়, একটি গ্যাসের স্থির ভরগুলির পরিমাণটি যে চাপকে প্রয়োগ করে তার বিপরীতভাবে আনুপাতিক।

পিভি ∝ কে

কোলন ব্যবহার করে:

পি ₁ ভি ₁ = পি ₂ ভি ₂

চার্লস-গে-লুসাক আইন

চাইনিজ লণ্ঠন বা ইচ্ছার বেলুনগুলি। সূত্র: Pxhere

১৮০৩ সালে আইনটি গে-লুসাক প্রকাশ করেছিলেন, তবে এটি জ্যাক চার্লসের (১ 178787) অপ্রকাশিত রচনার উল্লেখ করেছে। এই কারণে আইনটি চার্লসের আইন হিসাবে পরিচিত।

আইনে বলা হয়েছে যে অবিচ্ছিন্ন চাপে, গ্যাস দ্বারা অধিগ্রহণ করা ভলিউম এবং এর তাপমাত্রার মধ্যে আনুপাতিকতার সরাসরি সম্পর্ক রয়েছে।

ভি ∝ কে ₂ টি

কোলন ব্যবহার করে:

ভি ₁ / টি ₁ = ভি ₂ / টি ₂

ভি ₁ টি ₂ = ভি ₂ টি ₁

অ্যাভোগাড্রোর আইন

আইনটি 1811 সালে Amadeo অ্যাভোগাড্রো দ্বারা প্রবর্তন করা হয়েছিল, যেটি নির্দেশ করে যে সমস্ত গ্যাসের সমান পরিমাণে, একই চাপ এবং তাপমাত্রায় একই পরিমাণে অণু থাকে।

ভি ₁ / এন ₁ = ভি ₂ / এন ₂

আদর্শ গ্যাস আইন কী বলে?

আদর্শ গ্যাস আইন গ্যাসের চারটি স্বতন্ত্র শারীরিক বৈশিষ্ট্যের মধ্যে একটি সম্পর্ক স্থাপন করে: চাপ, পরিমাণ, তাপমাত্রা এবং গ্যাসের পরিমাণ। তাদের মধ্যে তিনটির মান জেনে যথেষ্ট, বাকিগুলির মধ্যে একটি পেতে সক্ষম হতে হবে।

আইন শর্তগুলি প্রতিষ্ঠিত করে যা ইঙ্গিত করে যে কখন গ্যাস আদর্শভাবে আচরণ করে এবং কখন এই আচরণ থেকে দূরে সরে যায়।

উদাহরণস্বরূপ, তথাকথিত সংক্ষেপণ ফ্যাক্টারের (পিভি / এনআরটি) আদর্শ গ্যাসগুলির জন্য 1 এর মান থাকে। সংক্ষেপণ ফ্যাক্টরের জন্য 1 এর মান থেকে প্রস্থান ইঙ্গিত দেয় যে গ্যাসের আচরণ একটি আদর্শ গ্যাস দ্বারা দেখানো থেকে অনেক দূরে।

সুতরাং, মডেল অনুসারে আচরণ না করে এমন কোনও গ্যাসের জন্য আদর্শ গ্যাস সমীকরণ প্রয়োগ করার সময় একটি ভুল হবে।

অ্যাপ্লিকেশন

কোনও গ্যাসের ঘনত্ব এবং গুড় ভর গণনা

আদর্শ গ্যাস আইন সমীকরণটি কোনও গ্যাসের ঘনত্ব এবং এর গলার ভর গণনা করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। একটি সাধারণ পরিবর্তন করে, একটি গাণিতিক অভিব্যক্তি পাওয়া যায় যা কোনও গ্যাসের ঘনত্ব (d) এবং এর গলার ভর (এম) সম্পর্কিত:

d = এমপি / আরটি

এবং ক্লিয়ারিং এম:

এম = ডিআরটি / পি

রাসায়নিক বিক্রিয়ায় উত্পাদিত গ্যাসের পরিমাণের গণনা

স্টোইচিওমিট্রি হ'ল রসায়নের একটি শাখা যা রাসায়নিক বিক্রিয়ায় অংশ নেয় এমন পণ্যগুলির সাথে উপস্থিত প্রতিটি বিক্রিয়াগুলির পরিমাণের সাথে সম্পর্কিত হয় যা সাধারণত মোলগুলিতে প্রকাশিত হয়।

আদর্শ গ্যাস সমীকরণের ব্যবহার রাসায়নিক বিক্রিয়ায় উত্পাদিত গ্যাসের আয়তন নির্ধারণের অনুমতি দেয়; যেহেতু রাসায়নিক বিক্রিয়া থেকে মোল সংখ্যা পাওয়া যায়। তারপরে গ্যাসের ভলিউম গণনা করা যায়:

পিভি = এনআরটি

ভি = এনআরটি / পি

ভি পরিমাপের মাধ্যমে বলা প্রতিক্রিয়ার ফলন বা অগ্রগতি নির্ধারণ করা যায়। যখন আর কোনও গ্যাস নেই, এটি ইঙ্গিত দেয় যে রিএজেন্টগুলি সম্পূর্ণ হ্রাস পেয়েছে।

একটি মিশ্রণে উপস্থিত গ্যাসগুলির আংশিক চাপের গণনা

গ্যাসের মিশ্রণে উপস্থিত বিভিন্ন গ্যাসের আংশিক চাপগুলি গণনা করার জন্য ডালটনের আংশিক চাপ আইনের সাথে আইডিয়াল গ্যাস আইন ব্যবহার করা যেতে পারে।

সম্পর্কটি প্রযোজ্য:

পি = এনআরটি / ভি

মিশ্রণে উপস্থিত প্রতিটি গ্যাসের চাপ সন্ধান করতে।

জলে সংগ্রহিত গ্যাসের পরিমাণ

একটি প্রতিক্রিয়া বাহিত হয় যা একটি গ্যাস তৈরি করে, যা জলে পরীক্ষামূলক নকশার মাধ্যমে সংগ্রহ করা হয়। মোট গ্যাস চাপ প্লাস জলীয় বাষ্প চাপ জানা যায়। পরেরটির মান একটি সারণীতে পাওয়া যায় এবং বিয়োগ দ্বারা গ্যাসের চাপ গণনা করা যায়।

রাসায়নিক বিক্রিয়াটির স্টিওকিওমিট্রি থেকে, গ্যাসের মলের সংখ্যা পাওয়া যায় এবং সম্পর্ক প্রয়োগ করা যায়:

ভি = এনআরটি / পি

উত্পাদিত গ্যাসের ভলিউম গণনা করা হয়।

গণনার উদাহরণ

অনুশীলনী 1

17 ডিগ্রি সেলসিয়াসে একটি গ্যাসের ঘনত্ব 0.0847 গ্রাম / এল এবং 760 টরারের একটি চাপ থাকে। এর গুড় ভর কি? গ্যাস কী?

আমরা সমীকরণ থেকে শুরু

এম = ডিআরটি / পি

আমরা প্রথমে তাপমাত্রার একককে কেলভিনে রূপান্তর করি:

টি = 17 º সি + 273.15 কে = 290.15 কে

এবং 760 টররের চাপ 1 এটিএম এর সাথে মিলে যায়। এখন আপনার কেবল মানগুলি প্রতিস্থাপন এবং সমাধান করতে হবে:

এম = (0.0847 গ্রাম / এল) (0.08206 এল এটি এম কে ^-1 মোল ^-1) (290.15 কে) / 1 এটিএম

এম = 2.016 গ্রাম / মোল

এই মোলার ভর একক প্রজাতির সাথে সম্পর্কিত হতে পারে: ডায়াটমিক হাইড্রোজেন অণু, এইচ ₂ ।

অনুশীলন 2

গ্যাস পর্যায়ে 0.00553 গ্রাম পারদ (Hg) এর ভর 520 এল এর পরিমাণে পাওয়া যায় এবং 507 কে তাপমাত্রায় এইচজি দ্বারা চালিত চাপ গণনা করে। Hg এর মোলার ভর 200.59 গ্রাম / মোল।

সমীকরণটি ব্যবহার করে সমস্যার সমাধান করা হচ্ছে:

পিভি = এনআরটি

এইচজির মলের সংখ্যা সম্পর্কে তথ্য উপস্থিত হয় না; তবে তারা তাদের গুড় ভর ব্যবহার করে প্রাপ্ত করা যেতে পারে:

Hg এর মোলের সংখ্যা = (0.00553 গ্রাম এইচজি) (1 তিল Hg / 200.59 গ্রাম)

= 2,757 10 ^-5 মোল

এখন আমাদের কেবল P এর সমাধান করতে হবে এবং মানগুলি প্রতিস্থাপন করতে হবে:

পি = এনআরটি / ভি

= (2,757 10 ^-5 মোল) (8,206 10 ^-2 এল এটিএম কে ^-1 মোল ^-1) (507 কে) / 520 এল

= 2.2 10 ^-6 এটিএম

অনুশীলন 3

5.25 এল এর পরিমাণে, এবং 310 কে তাপমাত্রায় হাইড্রোজেন গ্যাস (এইচ ₂) দিয়ে 4.8 গ্রাম ক্লোরিন গ্যাস (সিএল ₂) দ্বারা বিক্রিয়া করে হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড দ্বারা উত্পাদিত চাপ গণনা করুন The ক্লাব ₂ এর 70.9 গ্রাম / মোল is

এইচ _{2 (ছ)} + সি _{2 (ছ)} → 2 এইচসিএল _(ছ)

আদর্শ গ্যাস সমীকরণ ব্যবহার করে সমস্যার সমাধান করা হয়। তবে এইচসিএলের পরিমাণ গ্রামে প্রকাশিত হয় এবং মোলগুলিতে নয়, তাই সঠিক রূপান্তরটি করা হয়।

এইচসিএল এর মোল = (4.8 গ্রাম সিএল ₂) (সিএল ₂ / 70.9 গ্রাম সি _{2 এর} 1 মোল) (এইচসিএল এর 2 মোল / ক্লোল ₂ এর 1 মোল)

= এইচসিএল এর 0.135 মোল

আদর্শ গ্যাস আইন সমীকরণ প্রয়োগ করা:

পিভি = এনআরটি

পি = এনআরটি / ভি

= (এইচসিএল এর 0.135 মোল) (0.08206 এল এটিএম কে ^-1 মোল ^-1) (310 কে) / 5.25 এল

= 0.65 এটিএম

অনুশীলন 4

একটি বায়বীয় যৌগের 0.130 গ্রামের একটি নমুনা 70 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড তাপমাত্রায় এবং 720 টররের একটি চাপে 140 মিলিটার আয়তনের দখল করে। এর গুড় ভর কি?

আদর্শ গ্যাস সমীকরণ প্রয়োগ করতে প্রথমে বেশ কয়েকটি পরিবর্তন করতে হবে:

ভি = (140 এমএল) (1 এল / 1000 এমএল)

= 0.14 এল

লিটারে ভলিউম গ্রহণ করা, আমাদের এখন ক্যালভিনে তাপমাত্রা প্রকাশ করতে হবে:

টি = 70 º সি + 273.15 কে = 243.15 কে

এবং শেষ অবধি, আমাদের অবশ্যই বায়ুমণ্ডলের এককগুলিতে চাপ রূপান্তর করতে হবে:

পি = (720 টর) (1 এটিএম / 760 টর)

= 0.947 এটিএম

সমস্যাটি সমাধানের প্রথম পদক্ষেপটি হল যৌগের মোল সংখ্যা। এর জন্য, আদর্শ গ্যাস সমীকরণ ব্যবহৃত হয় এবং আমরা n এর জন্য সমাধান করি:

পিভি = এনআরটি

n = পিভি / আরটি

= (0.947 এটিএম) (0.14 এল) / (0.08206 এল এটিএম কে ^-1 মোল ^-1) (243.15 কে)

= 0.067 মোল

প্রাপ্ত মলগুলি দ্বারা আপনাকে গ্রাম ভাগ করে কেবল গুড়ের ভর গণনা করতে হবে:

মোলার ভর = যৌগিক পরিমাণ গ্রাম / মলের সংখ্যা।

= 0.130 গ্রাম / 0.067 মোল

= 19.49 গ্রাম / মোল

তথ্যসূত্র

1. হাইটেন, ডেভিস, পেক এবং স্ট্যানলি (2008)। রসায়ন. (অষ্টম সংস্করণ) সেনজেজ শেখা।
2. ইরা এন লেভিন। (2014)। পদার্থবিজ্ঞানের নীতিমালা। ষষ্ঠ সংস্করণ। ম্যাক গ্রু হিল
3. Glasstone। (1970)। শারীরিক রসায়নের চুক্তি। দ্বিতীয় সংস্করণ. Aguilar।
4. ম্যাথিউজ, সিকে, ভ্যান হোল্ড, কেই, এবং আহারার, কেজি (2002)। বায়োকেমিস্ট্রি। 3 সংস্করণ ^ছিল । প্রকাশক পিয়ারসন অ্যাডিসন ওয়েসলি।
5. উইকিপিডিয়া। (2019)। আদর্শ গ্যাস। পুনরুদ্ধার: en.wikedia.org থেকে
6. সম্পাদকীয় দল। (2018)। বয়েলের আইন বা বয়েল-মেরিওটের আইন - গ্যাস আইন। পুনরুদ্ধার করা হয়েছে: iquimicas.com থেকে
7. জেসি এ। কি। (SF)। আদর্শ গ্যাস আইন এবং কিছু অ্যাপ্লিকেশন। থেকে উদ্ধার করা হয়েছে: opentextbc.ca