10.2 Il comportamento dei gas ideali secondo la teoria

10.2 Il comportamento dei gas ideali secondo la teoria cinetico-particellare 385 che esprime la relazione tra frazione in massa e frazione molare per l ossigeno. Analoghe espressioni si otterranno per gli altri componenti: y Om = 0,2095 32,0 g/mol = 0,2315 0,2095 32,0 g/mol + 0,7808 28,0 g/mol + 0,0093 39,9 g/mol y Nm = 0,7808 28,0 g/mol = 0,7556 0,2095 32,0 g/mol + 0,7808 28,0 g/mol + 0,0093 39,9 g/mol m y Ar = 0,0093 39,9 g/mol = 0,0128 0,2095 32,0 g/mol + 0,7808 28,0 g/mol + 0,0093 39,9 g/mol 2 2 possibile adesso calcolare la media ponderale delle masse molari: MmAria = y Om2 MmO 2 + y Nm2 MmN 2 + y Arm MmAr MmAria = 0,2315 32,0 g/mol + 0,7556 28,0 g/mol + 0,0128 39,9 g/mol = 29,09 g/mol Calcolo densità media STP Si può applicare direttamente la (10.12) usando il valore della massa molare media ponderale appena calcolata: P MmAria 1 atm 29,09 g/mol = = 1,298 g/L aria = R T 0,0821 L atm/(mol K) 293 K 10.2 iL cOmpOrTameNTO dei gas ideaLi secONdO La TeOria ciNeTicO-parTiceLLare Il comportamento dei gas può essere spiegato tramite l assunzione di un modello, ovvero di un insieme di ipotesi, da cui è possibile trarre delle conclusioni vanno poi confermate alla luce dei risultati sperimentali forniti dalle leggi empiriche. Una prima proposta di modello particellare risale addirittura a Daniel Bernoulli nel 1738, in epoca precedente alle leggi di Gay-Lussac ed alla stessa teoria atomica di Dalton. Un modello completo venne elaborato molto più tardi, a partire dal 1860, grazie al lavoro di James Clerk Maxwell e di Ludwig Boltzmann. 10.2.1 il modello cinetico-particellare La teoria cinetica applica le leggi della meccanica classica alle molecole riuscendo a descrivere il comportamento macroscopico di una apprezzabile quantità di gas, anche in riferimento a grandezze come la pressione o la temperatura. opportuno precisare che, a proposito della teoria cinetica, si parlerà per brevità di molecole anche in riferimento a gas monoatomici. Come è noto, gli sviluppi della meccanica quantistica dimostrarono che non era possibile applicare le leggi della meccanica classica ad oggetti microscopici come le molecole. Ciò non ha, tuttavia, limitato, se non in minima misura, la teoria cinetica e molte delle conclusioni a cui essa perviene sono in accordo con le prove sperimentali. 10a CAPITOLO_371-400.indd 385 27/04/12 11.57

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