Газообразное состояние вещества

Идеальный газ является упрощенной моделью газообразного состояния вещества. Газ состоит из молекул, совершающих поступательное и вращательное движение. Объем самих молекул по сравнению с общим объемом газа в обычных условиях очень мал, в связи с чем при конденсации газа в жидкость его объем резко уменьшается. Плотность и вязкость газа невелики. При достаточном разрежении молекулы газа настолько удалены одна от другой, что можно пренебречь силами их взаимодействия и занимаемой ими частью объема. Свойства идеального газа выражаются установленными эмпирическим путем законами Бойля — Мариотта, Гей — Люссака, Авогадро.

Физическое состояние газов определяется тремя переменными — температурой Т, давлением р и объемом V. Для идеальных газов все три величины связаны между собой уравнением Менделеева — Клапейрона:

рV = nRT.

nколичество молей газа.

Rуниверсальная газовая постоянная.

Поверхностные явления

Атомы (или молекулы), примыкающие к поверхности, ограничивающей конденсированную фазу, отличаются от расположенных в объеме той же фазы отсутствием части соседей и, соответственно, не полной скомпенсированностью межатомных или межмолекулярных связей.

Особое состояние таких атомов характеризуется величиной избыточной поверхностной энергией, которая проявляется во многих явлениях, называемых поверхностными явлениями.

Класс поверхностных явлений К классу поверхностных явлений относятся:

• • адсорбция и гетерогенный катализ;
• • образование двойного электрического слоя;
• • адгезия и когезия;
• • смачивание и растекание;
• • коррозия;
• • фильтрация;
• • флотация;
• • многие важнейшие биологические процессы, например наше дыхание;
• • моющее действие стиральных порошков и т. п.

Одной из важнейших особенностей поверхности раздела фаз, обусловленных наличием нескомпенсированного силового поля, является способность поглощать вещество из объема фаз, концентрировать его на поверхности. Это поглощение называется адсорбция.

Слово адсорбция образовано из латинского слова sorbeo — поглощение и приставки ad — т. е. над или у.

Процесс, обратный адсорбции, называется десорбцией.

Абсорбция — в отличие от адсорбции — это поглощение всем объемом фазы.

Адсорбцию выражают обычно в моль/г адсорбента либо моль/кв.м поверхности.