جزوه شیمی فیزیک

جزوه ای که خواهیم در سایت دانشکده ها قرار دهیم جزوه شیمی فیزیک است

دانلود این جزوه فیزیک در یک فایل پاورپوینت با ۲۴۶ اسلاید آماده  تهیه و تنظیم شده است

شیمی فیزیک ۱ رشته شیمی تعداد واحد:۳

فصل اول گازها و تئوری جنبش مولکولی
هدف: آشنائی با قانون گازهای ایده آل؛ رفتار گازهای حقیقی ؛
معادله واندروالس و پدیده بحرانی

فصل دوم ترمودینامیک

هدف: معرفی اصول سه گانه ترمودینامیک؛ توابع حالت؛ نتایج نظری و عملی حاصل از آنها

فصل سوم ترمو شیمی

هدف: کاربردهای اصل اول ترمودینامیک در شیمی

فصل چهارم اصل دوم و سوم ترمودینامیک

هدف: معرفی اصول دوم و سوم و کاریردهای آن

فصل پنجم معادلات اساسی در ترمودینامیک و کار- انرژی گیبس، انرژی هلمولتز و تعادل

هدف: معرفی کار برگشت پذیر و ماکزیمم کار مفید؛ معادلات ماکسول؛ اثر متغیر های ترمودینامیک روی کمیت های ترمودینامیکی؛ فوگاسیته و ضریب فوگاسیته

فصل ششم تعادلات شیمیائی و  قانون جابجاشدن  تعادل

هدف: معرفی مفهوم تعادل شیمیائی؛ ثابت تعادل و کاربردهای آن

اهداف رفتاری فصل اول :
– بیان قانون ایده ال
– معادلات مخلوط گاز ایده ال
– معادلات گازهای حقیقی
– رابطه اثر فشار بر فشار گازها
– مفهوم انرژی پتانسیل بین مولکولی
– نظریه سینتیک گازها
– معادله توزیع ماکسول-بولتزمن
– پدیده نفوذ مولکولی
– توزیع انرژی مولکولی

در یک مقدار معین از یک گاز ، حاصلضرب فشار در حجم، مقداری است ثابت .
قانون بویل :
م تبثار ادق PV =

:(p) واحد های فشار
Pa) الف: پاسکال ) : یک پاسکال عبارت است از
فشار حاصل از نیروی یک نیوتون بر متر مربع .
= . −۲ = kg −۱S −۲ m P N m a
ب: اتمسفر: واحد فشار در اندازه گیری های عملی که عبارت
است از فشار ستونی از جیوه برابر ۷۶ سانتیمتر جیوه.
۱۰٫۳۲۵ =یک اتمسفر kPa

torr) پ: تور ) : واحد فشار در اندازه گیری های عملی ومعادل یک میلی متر
جیوه .
Pa torr 133.32
۷۶۰
= ۱۰۱۳۲۵ =
mtorr) ج: میلی تور ): واحد فشار در سیستم های خلأ و فشار های پایین و برابر
یک هزارم تور .

نقطه سه گانه آب :

یک ثابت ترمودینامیکی و دمایی که در ان سه فاز اب ، بخار اب و یخ می توانند با
هم در تعادل باشند.

قانون شارل – گیلوساک
T و دمای ۱ V با تغییر حجم گازی ۱ به حجم گازی
T و دمای ۲ V2 در فشار ثابت، روابط زیر را داریم :
۲ ۲
۱ ۱
nRT pV
nRT pV
=
=

به طور کلی در فشار ثابت :م تبثار

گاز ایده ال : گازی که نیروهای بین مولکولی ان صفر ، یعنی نبودن هیچ گونه نیروی جاذبه یا دافعه بین مولکولهای ان

گاز حقیقی در صورتی ایده ال است که :
الف: بسیار رقیق
ب: میل کردن فشار آن به سمت صفر
در این صورت به دلیل ناچیز بودن نیروهای بین مولکولی گاز حقیقی خصلت گاز ایده آل را
داردو داریم:
( )
→۰
=
P
RT PV دح T

T و V و P به مقدار کمیت های ، R مقدار بستگی دارد. داریم :
( ) ( )
( لک) نئو T
تم بعکمر پ V لاکسا R P ×
=
کالری : افزایش دمای یک گرم آب به اندازه یک درجه در دمای داده شده .
Cal= 4.184 j۱

مخلوط گازھا

قانون فشار جزئی دالتون : فشار کلی مخلوط چند گاز با مجموع
فشار های جزئی هر یک از گاز ها برابر ، و فشار جزئی هر گاز عبارت است از فشاری که
آن گاز دارا می شود وقتی به تنهایی تمام فضای ظرف را اشغال کند .

رفتار غیر ایده آل گاز ها – فاکتور تراکم پذیری
PV=nRT : معادله گاز ایده آل
= از این رابطه داریم : ۱
nRT
PV
Z) فاکتور تراکم پذیری ) : خارج قسمت
nRT
PV
داریم :
nRT
PV Z =

Z= با کاهش فشار به کمتر از یک اتمسفر منحنیها در سمت ۱ به
هم نزدیک شده و به یک خط مستقیم تبدیل می شوند و معادله خطی زیر تولید کی گردد :
b p
RT
PV Z = = 1+ ′
۹) صفحه ۲۷ – شکل ( ۱

عوامل مؤ ثر در فاکتور تراکم پذیری :
۱) فشار
۲) دما
b′ = در فشار های نزدیک به یک اتمسفر ۰
می گردد در نتیجه مقدار خطای حاصله ناچیز است
، وگاز ایده آل فرض
در شاخه نزولی :
کاهش دما کاهش بیشتر فاکتور تراکم پذیری

گاز های حقیقی و غیر کامل :

گاز های موجود در محیط و گاز هایی که فشار نزدیک به صفر دارند و ایده ال
فرض می شوند .
گاز های حقیقی و غیر کامل :
ویژگی گاز کامل :
(
۱ اشغال نکردن حجمی از فضا توسط مولکول های گاز یعنی داشتن حجمی
برابر صفر.

۲)نبودن اثر جاذبه یا دافعه بین مولکولهای گاز یعنی صفر بودن نیروهای بین مولکولی
.
نکته : گازهای حقیقی هیچ یک از دو خصلت را ندارند.
حجم مستثنی : فضای لازم برای قرار گرفتن دو مولکول درکنار
V = 8V ′ یکدیگرکه برابر
گاز ها هرگز به سمت صفر میل نمی کند .
، و به این مفهوم است که حجم

نکته: حداقل فضای لازم برای مولکولها به اندازه حجم مستثنی است.
حجم یک مولکول گاز :
۳
۳ ۲
۴

V ′ = π  d
و یا
۳
۶
V ′ = ۱πd
حجم مستثنی برای هر مولکول : ۳
۳
۲πd

حجم مستثنی اشغال شده برای یک مول گاز می تواند به اندازه عدد اوٓوگادرو بزرگ شود
،بنابراین حجم مستثنی برای یک مول گاز با قطر مولکولی متوسط سانتیمتر برابر
است .