Bài 28. Cấu tạo chất. Thuyết động học phân tử chất khí

CHƯƠNG VI :
CHẤT KHÍ
Chương này sẽ trình bày sơ lược về cấu trúc phân tử của chất khí, ba định luật và phương trình trạng thái của chất khí. Ngoài ra, chương này còn đề cập đến khí lý tưởng và nhiệt độ tuyệt đối
Thuyết động học phân tử khí
Cấu tạo chất
Định luật Bôi-lơ _ Ma-ri-ốt
Định luật Sác-lơ.
Nhiệt độ tuyệt đối
Định luật Gay Luy-xác
PT trạng thái khí lý tưởng
PT Cla-pê-rôn _ Men-đê-lê-ép
Thuyết Động Học Phân Tử Chất Khí
Cấu Tạo Chất

I. Tính chất của chất khí
II. Cấu trúc của chất khí
III. Lượng chất, mol
IV. Một vài lập luận để hiểu cấu trúc phân tử của chất khí
V. Thuyết động học phân tử chất khí
VI. Cấu trúc phân tử của chất
I. Tính Chất Của Chất Khí:
Chất khí có những tính chất đặc biệt như:
Bành trướng : Chiếm toàn bộ thể tich bình chứa (TN)
Dễ nén : Khi áp suất tác dụng lên một lượng khí tăng thì thể tích của khí giảm đáng kể
Có khối lượng riêng nhỏ so với chất rắn và chất lỏng.
KK
Clo
Clo
Back
II. Cấu Trúc Của Chất Khí:
Chất được cấu tạo từ các nguyên tử, phân tử.
Mỗi chất khí được tạo thành từ những phân tử giống nhau. Mỗi phân tử có thể có 1 hoặc nhiều nguyên tử
He
H
H


H
H
O
Phân tử gồm 1 nguyên tử: He, Ar,Ne…
Phân tử gồm 2 nguyên tử: H2, O2,N2…
Phân tử gồm 3 nguyên tử: H2O, NO2…
Back
III. Lượng Chất, Mol :
- Lượng chất trong một vật là số phân tử nguyên tử chứa trong vật ấy.
- 1 mol là lượng chất chứa số phân tử, nguyên tử bằng số phân tử, nguyên tử chứa trong 12g cacbon .
- Số A-vô-ga-đrô (NA)
NA= 6,02.1023 mol-1
- Khối lượng mol : được đo bằng khối lượng 1 mol chất.
- Thể tích mol : được đo bằng thể tích của một mol chất.
Back
IV. Một Vài Lập Luận Để Hiểu Cấu Trúc Phân Tử Của Chất Khí
Kích thước phân tử khí là rất nhỏ và có thể bỏ qua so với kích thước khoảng trống.
Phân tử khí chuyển động gần như tự do giữa 2 va chạm.
Phân tử khí chuyển động hỗn loạn.
Kích thước phân tử H2
khoảng 2.10-10m
Back
V. Thuyết Động Học Phân Tử Chất Khí:
Kích thước phân tử chất khí la rất nhỏ có thể xem chúng là những chất điểm.
Chuyển động hỗn loạn của phân tử khí gọi là chuyển động nhiệt.
Mỗi phân tử trong chuyển động chỉ có 2 va chạm 1 với thành bình, 1 với phân tử khác. Giữa hai va chạm, phân tử gần như tự do và chuyển động thẳng đều.
 Kết Luận : Khí lý tưởng là khí mà các phân tử của nó được xem như la một chất điểm, chuyển động hỗn loạn, chỉ tương tác với nhau khi va chạm (theo quan điểm cấu trúc vi mô)
Chuyển động hỗn loạn
của các phân tử
Back
VI. Cấu Tạo Phân Tử Của Chất:
- Chất được cấu tạo từ phân tử, nguyên tử chuyển động nhiệt không ngừng.
- Thể khí, khoảng cách giữa 2 phân tử lớn, chuyển động hỗn loạn  lực liên kết yếu  không có thể tích và hình dạng xác định.
- Thể lỏng và rắn, cấu trúc trật tự gần  có thể tích và hình dạng (thể rắn) xác định.
Cấu trúc tinh thể bền vững
của chất rắn
Back
Định Luật Bôi-Lơ _ Ma-Ri-Ốt

I. Thí Nghiệm
II. Định Luật Bôi-Lơ _ Ma-Ri-Ốt
III. Bài Tập

Máy Bơm
M
T
A
B
I. Thí Nghiệm :
Đo áp suất
Đo thể tích
Chú ý : Bơm chậm để
nhiệt độ không đổi (đẳng nhiệt)
Back
II. Định Luật Bôi-Lơ_Ma-Ri-Ốt :
Định Luật Phát Biểu:
- Ở nhiệt độ không thay đổi (đẳng nhiệt), tích của áp suất P và thể tích V của một lượng khí xác định là một hằng số.
PV=const

- Đối với nhiều trạng thái:
P1V1=P2V2=P3V3
Back
III. Bài Tập Vận Dụng : (SGK/224)
Bài giải:
a) V0= 0,1 thể tích mol =2,24 l
Điểm A (V0;p0)=(2,24 l ;1 atm)
b) Theo định luật Bôi-lơ_Ma-ri-ốt :
P1V1=P2V2  P1=P2 = 2 atm.
 B(1,12 l;2 atm)
c) pV=const=P2V2=2,24 l.atm
 p=  Đường biểu diễn là 1 hypebol
V2
V1
2,24
V
Back
(atm) p
B
A
2
1
V
(l)
1,12
2,24
Đường biểu diễn quá
trình đẵng nhiệt
Định Luật Sác – Lơ

Jacques Charles (1746-1823): nhà vật lý người Pháp, đã lam thí nghiệm tìm ra mối quan hệ giữa nhiệt độ và áp suất trong quá trình đẵng tích.
I. Thí Nghiệm :
Nhốt 1 khối khí trong bình kín: (đẵng tích)
- Đo nhiệt độ và áp suất ban đầu (t0,p0)
- Nung nóng khối khí đến nhiệt độ t1, đo áp suât p1 ứng với t1
- Tiếp túc nung đến nhiệt độ t2, đo áp suât p2 ứng với t2. Rút ra nhận xét :


Đo áp suất
Tăng nhiệt độ
p
t
= const
t0
p0
t1
p1
II. Định Luật Sác-Lơ :
Đặt =B  p= p0 + Bt = p0(1+ t )
Ta có :
= ¥ =
p
t
B
p0
B
p0
1
273
1
273
- Định luật Sác-lơ:
Với một lượng khí có thể tích không đổi thì áp suất phụ thuộc vào nhiệt độ t của khí như sau :
P= p0(1 + ¥t)
¥ có giá trị như nhau đối với mọi chất khí, mọi nhiệt độ và bằng độ-1
(¥ (gama) được gọi là hệ số tăng áp đẳng tích)
III. Nhiệt Độ Tuyệt Đối :
Với t = - = -273 0C
 P= p0(1+¥( ))=0 (không thể xảy ra)
 t = -273 là không độ tuyệt đối
- Nhiệt độ tuỵêt đối còn đựơc gọi là nhiệt độ Ken-vin (K) : T=t + 273
Áp dụng vào định luật Sác-lơ ta có: t=T – 273
p=p0(1+ )= T
Kelvin (1824-1907 ) nhà vật lý vĩ đại người Scotland. Kelvin la tên ông đặt cho nhiệt độ tuyệt đối
-1
�
T - 273
273
p0
273
p
T

= hằng số
1
�
Phương Trình Trạng Thái Của Khí Lí Tưởng
Định Luật Gay Luy-Xác


Louis Joseph Gay-Lussac (1778-1850) nhà vật lý và hoá học người
Pháp tìm ra định luật bằng thực nghiêm mang tên ông từ năm 1802
I. Phương Trình Trạng Thái:
Đẵng nhiệt
I
p0
V0
T0
II
p1
V1
T0
III
p1’
V1
T1
Đẵng tích
Áp dụng ĐL Bôi-lơ _ Ma-ri-ốt cho I  II :
p0V0=p1V1
Áp dụng ĐL Sác-lơ cho II  III :
p1
T0
p1’
T1
=

p1
=
T0p1’
T1
V0p0
T0
V1p1
T1
=
=
const
II. Định Luật Gay Luy-Xác :
1) Thí Nghiệm :
- Quan sát TN và rút ra nhận xét
+ Trong quá trình đẵng áp thể tích và nhiệt độ tỉ lệ thuận với nhau.
2) Phát Biểu Định Luật :
Thể tích V của một lựơng khí có áp suất không đổi thì tỉ lệ với nhiệt độ tuyệt đối của khí:
V
T
C
p1
=
=
const
Phương Trình Cla-Pê-Rôn_Men-Đê-Lê-Ép


Phương Trình Cla-Pê-Rôn _ Men-Đê-Lê-Ep :
pV = ﻻRT= RT
m
µ
Trong đó :
- ﻻ : số mol (mol)
- R : hằng số của khí
+ R = 8.31 J/mol.K (với p : Pa ; V : m3)
+ R = 0.084 atm.l/mol.K (với p : atm ;V : l)
The End
Bài thuyết trình của tổ 1 đến đây là kết thúc cảm ơn thầy cô và các ban đã theo dõi . Hẹn găp lại
Clapeyron
Clapeyron (1799 -1864 ) nhà vật lý người Pháp tìm ra định luật sự lệ thuộc số mol vào các thông số trạng thái
Back
Mendeleev
Dimitri Ivanovich Mendeleev ( 1834 – 1907) là nhà hoá học, vật lý và là nhà xã hội học nổi tiếng nước Nga
Back
Bôi – Lơ:
Robert Boyle là nhà vật lí người Anh. Ông bắt đầu nghiên cứu về tính chất của chất khí từ năm 1659 qua nhiều thí nghiệm, ông đã tìm ra định luật và công bố nó vào năm 1662
Back
Ma-Ri-Ốt :
Edme Mariotte là nhà vật lí người Pháp. Bằng những nghiên cứu của mình ông cũng đã tìm ra mối liên hệ giữa p và V khi T không đổi. Và công bố ở Pháp vào năm 1676.
Back