R DEI GAS IDEALI – Bocconi di teoria
Le condizioni standard R dei gas ideali sono:
273,15 k (0°), 101.325 Pa (1 atm), 22,414 l/mol (Vm)
Si badi bene. Non è stato usato il volume, ma il
volume tagliato su mole, cioè il volume molare:
il volume che una mole di gas ideale occupa.
Il significato fisico è che qualunque gas ideale,
in condizioni standard, una sua mole occupa
esattamente 22,4 litri (o dm3).
Tuttavia, questo non vale per i gas reali. Qui si
trascurano gli attriti delle particelle gassose ed
i calori specifici delle miscele di gas, cioè tutto!
In laboratorio, per molte ricette è possibile stimare
i prodotti gassosi, o fare calcoli a ritroso dai gas
prodotti, usando la formula dei gas ideali con
buona approssimazione, per cui non si scoraggi
chi studia i gas ideali.
Calcolo della costante universale dei gas
Dalle condizioni standard si calcola R:
\large \begin{matrix} R=\frac{P\cdot V_m}{n\cdot T};\\ \\ \frac{1atm\cdot 22,4\frac{L}{mol}}{273,15K};\\ \\ R=0,082... \end{matrix}
R DEI GAS IDEALI – Calcolo della mole dal volume molare
\large \begin{matrix}V_{m}=\frac{V}{mol}\\\\mol=\frac{V}{V_m}\\\end{matrix}
Esempio:
Un gas ha un volume molare di 3 l ed un volume
di 12 l. Si calcolino le moli:
\large \begin{matrix} V:\frac{12{\color{Red} l}}{3\frac{{\color{Red} l}}{mol}}=\textbf{4\; mol} \end{matrix}
Calcolo dei litri usando le condizioni standard
Sia dato il metano (CH4) 0,45 mol alle condizioni
standard, si calcolino i litri.
\begin{matrix} V:\\ \\ 22,4(\frac{l}{mol})\cdot 0,45(mol);\\ \\ V=\textbf{10,1\;l} \end{matrix}
Sia in stechiometria che nel percorso di
chimica e facoltà similari non viene trattata
la costante dei gas specifica, nemmeno dai
docenti più pignoli. Rimane un argomento
che affrontano i fisici quando trattano, ad
esempio, la velocità del suono in un gas.
In chimica-fisica 1 o generale, però, viene
trattata la formulazione che porta alla costante
universale dei gas (R).
Tuttavia, per farlo in questa sub-sede si dovrebbe
introdurre la costante di Boltzmann, ma la
termodinamica è un argomento fuori sezione.