بوائل، چارلس قانون ۽ گي-لوسڪ جا گئس قانون سڀني گئس حالتن تي لاڳو نه ٿا ٿين، تنهن ڪري اسان جو تجزيو وڌيڪ ڏکيو ٿي ويندو آهي. تنهن ڪري، مثالي گئس ماڊل پيش ڪيو ويو. مثالي گئس روزمره جي زندگي ۾ موجود ناهي؛ مثالي گئس تجزيو کي آسان بڻائڻ لاءِ صرف هڪ بهترين شڪل آهي. هن مثالي گئس تصور جو وجود پڻ اسان کي گئس جي ٽن قانونن جي وچ ۾ تعلق جو جائزو وٺڻ ۾ واقعي مدد ڪري ٿو.
گرمي پد، حجم، ۽ گئس جي دٻاءُ جي وچ ۾ تعلق
مٿي ڏنل ٽن گئس قانونن جو حوالو ڏيندي، اسان گرمي پد، حجم ۽ گئس جي دٻاءُ جي وچ ۾ وڌيڪ عام تعلق حاصل ڪري سگهون ٿا.
P 1 = شروعاتي دٻاءُ (Pa يا N/m 2 )، P 2 = آخري دٻاءُ (Pa يا N/m 2 )، V 1 = شروعاتي حجم (m 3 )، V 2 = آخري حجم (m 3 )، T 1 = شروعاتي گرمي پد (K)، T 2 = آخري گرمي پد (K)
(پا = پاسڪل، ن = نيوٽن، م 2 = چورس ميٽر، م 3 = ڪعبي ميٽر، ڪ = ڪيلون)
گئس ماس (m) ۽ حجم (V) جي وچ ۾ تعلق
رٻڙ جي ڦوڪڻي ۾ جيتري وڌيڪ هوا وجهي ويندي، ڦوڪڻي اوترو ئي وڌيڪ ڦُٽيل هوندي. ٻين لفظن ۾، گئس جو مقدار جيترو وڏو هوندو، ڦوڪڻي جو مقدار اوترو ئي وڌيڪ هوندو. اسان چئي سگهون ٿا ته گئس جو مقدار (m) سڌو سنئون گئس جي مقدار (V) جي متناسب آهي.
تلن جو تعداد (n)
1 mole = ڪنهن مادي جو ماس ان مادي جي ماليڪيولر ماس جي برابر آهي. ماس ۽ ماليڪيولر آڪسيجن ماس مختلف آهن.
مثال 1، آڪسيجن جي ماليڪيولر ماس (O 2 ) = 16 u + 16 u = 32 u (هر آڪسيجن ماليڪيول ۾ 2 آڪسيجن ايٽم هوندا آهن، جتي هر آڪسيجن ايٽم جو ماس 16 u هوندو آهي). اهڙي طرح، 1 mole O 2 جو ماس 32 گرام آهي. يا O 2 جو ماليڪيولر ماس = 32 گرام / mol = 32 kg/kmol.
مثال 2، ڪاربان مونو آڪسائيڊ گيس (CO) جو ماليڪيولر ماس = 12 u + 16 u = 28 u (ڪاربان مونو آڪسائيڊ جي هر ماليڪيول ۾ 1 ڪاربان ايٽم (C) ۽ 1 آڪسيجن ايٽم (O) هوندو آهي. 1 ڪاربان ايٽم جو ماس = 12 u ۽ 1 آڪسيجن ايٽم جو ماس = 16 u. 12 u + 16 u = 28 u). اهڙيءَ طرح، CO جي 1 مول جو ماس 28 گرام آهي. يا CO جو ماليڪيولر ماس = 28 گرام/مول = 28 ڪلوگرام/ڪلوميٽر.
مثال 3، ڪاربان ڊاءِ آڪسائيڊ گئس (CO2) جو ماليڪيولر ماس = [12 u + (2 x 16 u)] = [12 u + 32 u] = 44 u (هر ڪاربان ڊاءِ آڪسائيڊ ماليڪيول ۾ 1 ڪاربان ايٽم (C) ۽ 2 آڪسيجن ايٽم (O) هوندا آهن. 1 ڪاربان ايٽم جو ماس = 12 u ۽ 1 آڪسيجن ايٽم جو ماس = 16 u). اهڙيءَ طرح، CO 2 جي 1 مول جو ماس 44 گرام آهي. يا CO 2 جو ماليڪيولر ماس = 44 گرام/مول = 44 ڪلوگرام/ڪلوميٽر.
ڪنهن به مادي جي مولز (n) جو تعداد = مادي جي ماس جو ان جي ماليڪيولر ماس سان تناسب. رياضي طور تي:
سوال 1:
O 2 جي 64 گرام تي مولز جو تعداد ڳڻيو.
O2 ماس = 64 گرام
O 2 جو ماليڪيولر ماس = 32 گرام/مول
سوال 2:
280 گرام CO تي مولز جو تعداد ڳڻيو
CO2 ماس = 280 گرام
CO جو ماليڪيولر ماس = 28 گرام/مول
سوال 3:
176 گرام CO2 تي مولز جو تعداد ڳڻيو.
CO2 ماس = 176 گرام
CO2 جو ماليڪيولر ماس = 44 گرام/مول
عالمگير گئس مستقل (R)
سائنسدانن جي تحقيق جي بنياد تي، اهو معلوم ٿيو ته جيڪڏهن ڪنهن مادو جي سائيز کي ظاهر ڪرڻ لاءِ مولز (n) جو تعداد استعمال ڪيو وڃي ٿو، ته پوءِ هر گئس جي مقابلي جي مستقل جي قيمت ساڳي هوندي آهي. لاڳاپيل مستقل عالمگير گئس مستقل (R) آهي.
آر = 8.315 ج/مول. ڪ
= 8315 ڪلو جِل / ڪلوميٽر. ڪ
= 0.0821 (ليٽر ايٽم) / (مول ڪلو)
= 1.99 ڪيلي / مول. ڪلو
(J = جول، K = ڪيلون، L = ليٽر، atm = ماحول، cal = ڪيلوري)
مثالي گيس قانون (مولن جي تعداد ۾)
مٿي ڏنل مقابلي کي مول (n) ۽ عالمگير گئس مستقل (R) جو تعداد داخل ڪري مساواتن ۾ تبديل ڪري سگهجي ٿو.
پي وي = ن آر ٽي
هن مساوات کي مثالي گئس قانون يا مثالي گئس رياست مساوات سڏيو ويندو آهي.
پي = گئس جو دٻاءُ (N/m 2 )
V = گئس جو مقدار ( m3 )
n = تلن جو تعداد (تل)
R = عالمگير گئس مستقل (R = 8.315 J/mol. K)
ٽي = گئس جو مطلق گرمي پد (K)
مسئلي کي حل ڪرڻ ۾، توهان کي STP جو اصطلاح ملندو. STP معياري گرمي پد ۽ دٻاءُ آهي.
معياري گرمي پد (ٽي) = 0 o C = 273 K
معياري دٻاءُ (P) = 1 atm = 1.013 x 10 5 N / m 2 = 1.013 x 10 2 kPa = 101 kPa
گئس جي قانون جي مسئلن کي حل ڪرڻ ۾، گرمي پد کي ڪيلون (K) پيماني ۾ ظاهر ڪيو وڃي. جيڪڏهن گئس جو دٻاءُ اڃا تائين ماپڻ وارو دٻاءُ آهي، ته پهريان ان کي مطلق دٻاءُ ۾ تبديل ڪريو. مطلق دٻاءُ = فضائي دٻاءُ + ماپڻ وارو دٻاءُ. جيڪڏهن ڄاتل سڃاتل هوا جو دٻاءُ آهي (ڪو به ماپڻ وارو دٻاءُ ناهي)، ته مسئلو حل ڪريو.
سوال 1:
هوا جي دٻاءُ (101 kPa) تي، ڪاربان ڊاءِ آڪسائيڊ گيس جو گرمي پد = 20 o C ۽ ان جو مقدار = 2 ليٽر. جيڪڏهن دٻاءُ 201 kPa ۾ تبديل ڪيو وڃي ۽ گرمي پد 40 ° C تائين وڌايو وڃي، ته ڪاربان ڊاءِ آڪسائيڊ گيس جي آخري مقدار جو حساب ڪريو.
حل
پي 1 = 101 ڪي پي اي
پي 2 = 201 ڪي پي اي
ٽي 1 = 20 ° سي + 273 ° ڪ = 293 ° ڪ
ٽي 2 = 40 ° سي + 273 ° ڪ = 313 ° ڪ
وي 1 = 2 ليٽر
سوال 2:
ايس ٽي پي تي 2 مولز گئس جو مقدار معلوم ڪريو (هي گئس مثالي گئس آهي)
حل
سوال 3:
STP = 20 m3 تي آڪسيجن گئس جو مقدار . آڪسيجن گئس جي مقدار جو حساب ڪريو.
حل
ايس ٽي پي تي 1 مول گئس جو مقدار = 22.4 ليٽر = 22.4 ڊي ايم 3 = 22.4 x 10 -3 م 3 (22.4 x 10 -3 م 3 / مول)
STP تي آڪسيجن گيس جو مقدار = 20 m3
آڪسيجن جي ماليڪيولن جو مايو = 32 گرام / مول (1 مول آڪسيجن جو مايو = 32 گرام). تنهن ڪري، آڪسيجن گيس جو مايو آهي:
ماس (m) = مولن جو تعداد (n) x ماليڪيولر ماس
وزن = (893 mol) x (32 گرام / mol) = 28576 گرام = 28.576 ڪلوگرام
سوال 4:
هڪ ٽانڪي ۾ 4 ليٽر آڪسيجن (O2) هوندي آهي . آڪسيجن جو گرمي پد = 20 o C ۽ ماپيل دٻاءُ = 20 x 10 5 N/m2 آهي . آڪسيجن جي مقدار جو تعين ڪريو ( آڪسيجن جو ماليڪيولر ماس = 32 ڪلوگرام/ڪلوميٽر = 32 گرام/مول).
حل
P = P atm + P ماپيل = (1 x 10 5 N/m 2 ) + (20 x 10 5 N/m 2 ) = 21 x 10 5 N/m 2
ٽي = 20 ° C + 273 = 293 K
وي = 4 ليٽر = 4 ڊي ايم 3 = 4 x 10 -3 م 3
آر = 8.315 ج/مول. ڪ = 8.315 نينو ميٽر/مول. ڪ
آڪسيجن جو ماليڪيولر ماس = 32 ڪلوگرام/ڪلوميٽر = 32 گرام/مول
او 2 ماس؟
مثالي گيس قانون (ماليڪيولن جي تعداد ۾)
جيڪڏهن اسان مادي جي سائيز کي ماس (m) جي صورت ۾ نه پر مول (n) جي تعداد ۾ بيان ڪريون ٿا، ته پوءِ عالمگير گيس ڪانسٽنٽ (R) سڀني گيسن تي لاڳو ٿئي ٿو. اهو پهريون ڀيرو هڪ اطالوي سائنسدان اماديو اووگاڊرو (1776-1856) دريافت ڪيو هو.
ايووگاڊرو چيو ته جڏهن هر گئس جو مقدار، دٻاءُ ۽ گرمي پد برابر هوندو آهي، ته هر گئس ۾ ماليڪيولن جو تعداد ساڳيو هوندو آهي.
ايووگيڊرو مفروضو ان حقيقت سان مطابقت رکي ٿو ته مسلسل آر سڀني گيسن لاءِ ساڳيو آهي. هتي ڪجهه ثبوت آهن:
پهرين، جيڪڏهن اسان مثالي گئس قانون جي مساوات (PV = nRT) استعمال ڪندي مسئلو حل ڪريون ٿا، ته اسان کي معلوم ٿيندو ته جڏهن مول (n) جو تعداد برابر هوندو،
دٻاءُ ۽ گرمي پد به هڪجهڙا آهن، پوءِ سڀني گيسن جو مقدار ساڳيو هوندو جيڪڏهن اسان عالمگير گئس مستقل R = 8.315 J / mol. K استعمال ڪريون. STP ۾، ڪنهن به گئس جنهن ۾ ساڳي تعداد ۾ moles (n) هجن، ان جو حجم ساڳيو هوندو. STP تي 1 mole گئس جو مقدار = 22.4 ليٽر. 2 moles گئس جو مقدار = 44.8 ليٽر. 3 moles گئس جو مقدار = 67.2 ليٽر. ۽ ائين ئي. هي سڀني گيسن تي لاڳو ٿئي ٿو.
ٻيو، 1 مول ۾ ماليڪيولن جو تعداد سڀني گيسن لاءِ ساڳيو آهي. 1 مول ۾ ماليڪيولن جو تعداد = في مول ماليڪيولن جو تعداد = ايووگيڊرو نمبر (NA). تنهن ڪري، ايووگيڊرو نمبر سڀني گيسن لاءِ ساڳيو آهي.
ماپ ذريعي حاصل ڪيل ايووگيڊرو جو انگ:
اين اي = 6.02 x 10 23 ماليڪيول / مول
ماليڪيولن جو ڪل تعداد (N) حاصل ڪرڻ لاءِ، في مول (N A ) ماليڪيولن جي تعداد کي مول (n) جي تعداد سان ضرب ڏيو.
ماليڪيولن جو ڪُل تعداد (N) = في مول (N A ) x مول جو تعداد (n)
پي = دٻاءُ، وي = حجم، اين = ماليڪيولن جو ڪل تعداد، ڪي = بولٽزمان مستقل (ڪي = 1.38 x 10-23 ج / ڪ)، ٽي = گرمي پد
حجم يونٽ
1 ليٽر (ليٽر) = 1000 ملي ليٽر (ايم ايل) = 1000 ڪيوبڪ سينٽي ميٽر (سينٽي ميٽر 3 )
1 ليٽر (ليٽر) = 1 ڪيوبڪ ڊيسي ميٽر (ڊي ايم 3 ) = 1 x 10 -3 م 3
پريشر يونٽ
1 ن/ميٽر 2 = 1 پا
1 اي ٽي ايم = 1.013 x 10 5 ن/ميٽر 2 = 1.013 x 10 5 پا = 1.013 x 10 2 ڪي پي اي = 101.3 ڪي پي اي (عام طور تي 101 ڪي پي اي استعمال ٿيندو آهي)
پا = پاسڪل
اي ٽي ايم = ماحول
