Farmacja fizyczna, pod red. T. Hermanna, PZWL
Warszawa, 1999.
Podstawy chemii fizycznej, P. W. Atkins,
Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1999.
Chemia fizyczna, A. Danek, PZWL, Warszawa, 1982.
Ćwiczenia z chemii fizycznej – skrypt dla studentów
Wydz. Farmaceutycznego i Oddziału Analityki
Medycznej – pod redakcją W. Gołkiewicza, Akademia
Medyczna w Lublinie, 2003.
Chemia analityczna, pod red. R. Kocjana, PZWL,
Warszawa 2000.
Krótkie wykłady: CHEMIA FIZYCZNA, A.G.
Whittaker, A.R. Mount i M.R. Heal, Wydawnictwo
Naukowe PWN, Warszawa 2003.
Chemia fizyczna, L. Sobczyk i A. Kisza, PWN,
Warszawa.
CHEMIA FIZYCZNA
CELE CHEMII
FIZYCZNEJ
Badanie zjawisk (procesów), którym
podlegają układy
Opisywanie tych procesów
Przewidywanie dróg przebiegu tych
procesów
P. Atkins, J. de Paula, Physical Chemistry, 8
th
ed.
Zmiana ciśnienia
z wysokością
nad poziomem
morza
P. Atkins, J. de Paula, Physical Chemistry, 8
th
ed.
PRAWA GAZOWE
Prawo Boyle’a – Mariotte’a: w stałej
temperaturze iloczyn ciśnienia i
objętości danej masy gazu jest stały
p V = const.
[p] = 1 N/ m
2
=
1Pa
T
1
T
2
T
3
>T
2
>
T
1
p
V
T
3
Prawo Boyle’a i Mariotte’a: w stałej
temperaturze objętość, V, danej masy gazu jest
odwrotnie proporcjonalna do jego ciśnienia, p
p V = const.
p = const. / V
T
= const
p
1 / V
Prawo Charle’a: przy stałej objętości gazu
stosunek ciśnienia do temperatury danej
masy gazu jest stały
P / T =
const.
p
T
0 K (-273,16
o
C
V
3
V
2
V
1
V
3
< V
2
<
V
1
Prawo Gay-Lussaca: przy stałym ciśnieniu
stosunek objętości do temperatury danej
masy gazu jest stały
V / T =
const.
V
T
0 K (-273,16
o
C
p
3
p
2
p
1
p
3
< p
2
<
p
1
V / T = const. V =
const. * T
V
T
0 K (-273,16
o
C
P = const
Ciśnienie gazu
V
nMc
p
3
2
N
s
s
s
c
N
....
2
2
2
1
c - średnia szybkość kwadratowa
3
2
nMc
pV
nRT
pV
3
2
nMc
nRT
R
Mc
T
3
2
Temperatura jest proporcjonalna do drugiej
potęgi średniej szybkości kwadratowej
cząsteczek
Związek szybkości cząsteczek gazu z
temperaturą:
Rozkład szybkości cząsteczek Maxwella:
s
s
RT
M
f
RT
Ms
2
/
2
2
2
/
3
2
4
e
f - ułamek cząsteczek
posiadających prędkość w
przedziale od s do s+s
s - szybkość cząsteczki gazu,
M - masa molowa,
R – stała gazowa,
T - temperatura
Dla gazowego tlenu i wodoru:
Szybkość efuzji gazu
B
Szybkość efuzji gazu
A
=
M
A
M
B
= =
4
32
2
Szybkość efuzji
wodoru
Szybkość efuzji tlenu
Dla jednego mola gazu doskonałego:
Dla n moli gazu doskonałego:
nRT
pV
Gazy rzeczywiste wykazują odchylenia od praw
gazów doskonałych
Poprawka na
objętość własną
cząsteczek,
związana z siłami
odpychającymi
Poprawka
związana z
oddziaływaniami
międzycząsteczko
wymi
przyciągającymi
(p + a /V
2
) (V - b) =
RT
Substanc
e
a (L
2
atm/mol
2
)
b(L/mo
l)
He
0.0341
0.0237
H
2
0.244
0.0266
O
2
1.36
0.0318
H
2
O
5.46
0.0305
CCl
4
20.4
0.1383
Przykładowe wartości współczynników a i b w
równaniu van der Waalsa
Przykład:
Oblicz ciśnienie 100 moli gazowego tlenu o objętości
22.41 L w temperaturze 0
o
C.
V = 22.41 L
T = (0.0 + 273) = 273°K
a (O
2
) = 1.36 L
2
atm/mol
2
b (O
2
) = 0.0318 L /mol
P = 117atm - 27.1atm
P = 90 atm
P= 100 atm (gaz
doskonały)
Prawo Bernouliego:
Suma ciśnień: kinetycznego,
hydrostatycznego i statycznego w każdym
miejscu strumienia jest stała
0,5 m v
2
+ m g h + p V = const
0,5
v
2
+
g h + p = const
