Loi de Ressources WyzAnt - Graham
Écrit par le tuteur Sharon Y.
La loi de Graham est une loi qui est appliquée très souvent dans la chimie et la physique. Cette loi a été formulée en 1846 par Thomas Graham, un chimiste physique et applique uniquement aux gaz. Il indique que le taux d'effusion d'un gaz est inversement proportionnelle à la racine carrée de la masse molaire de ses particules. comme le montre l'équation suivante:
Tout d'abord, nous allons définir quelques-uns des mots que je viens de mentionner:
Maintenant, revenons à la loi.
Imaginez que vous roulez à vélo, et votre ami est au volant de leur camionnette. Vous arrivez à votre maison, et vous chaque aller se garer vos véhicules dans votre garage. Qui aura plus de facilité à entrer dans le garage?
Si vous avez deviné que le vélo aurait plus de facilité à entrer dans le garage, vous avez parfaitement raison. Parce que le vélo est plus petit que la camionnette, il peut passer par la porte de garage plus facilement et plus rapidement, que la camionnette.
Utilisons l'équation dans un exemple de comparer la vitesse d'effusion de deux gaz communs, l'hydrogène et de l'oxygène:
* Rappelez-vous, l'hydrogène et l'oxygène sont les gaz diatomiques, ce qui signifie que dans leur état le plus préféré, ils se trouvent dans des groupes de deux.
* La masse molaire de l'oxygène est de 16 g / mol, et la masse molaire de l'hydrogène est de 1 g / mol. Cependant, étant donné que ces gaz sont diatomiques, ce que nous entrée dans l'équation est le double de chacune des masses molaires.
Qu'est-ce que cela signifie? Cela signifie que la vitesse à laquelle de l'hydrogène gazeux s'effuse par un petit trou sera de 4 fois plus rapide que la vitesse à laquelle l'oxygène gazeux s'effuse par ce même petit trou. Si vous pensez à cette réponse en ce qui concerne l'analogie camion vélo et pick-up, il est parfaitement logique. Le gaz petit et plus léger, l'hydrogène, s'effuse par une petite ouverture plus rapide que le gaz grands et plus lourds, de l'oxygène.
Rappelez-vous toujours que cette équation compare deux gaz qui sont épanché par un petit trou dans les mêmes conditions. Les gaz changent leur comportement en raison de changements de température ou de pression, cette équation est exacte que lorsque vous comparez deux gaz qui sont dans les mêmes conditions.
Cette équation peut également être utilisée pour déterminer la masse molaire d'un gaz inconnu. Imaginons que nous ayons deux gaz, A et B. Nous savons que le gaz A est l'azote, avec une masse molaire de 28 g / mol. Cependant, nous avons un gaz inconnu, que nous appellerons gaz B. Nous savons aussi que le gaz A effuse 1.069 fois plus vite que le gaz B. Pouvez-vous déterminer ce que le gaz B est?
Si nous regardons en arrière à notre table périodique, nous ne voyons pas de gaz avec une masse molaire environ 32 g / mol. Cependant, nous savons que le gaz d'oxygène est le plus souvent considéré comme un gaz diatomique avec une masse molaire de 32 g / mol. Par conséquent, nous avons déterminé que le gaz B est en fait l'oxygène.
La pratique du droit de Graham Quiz
Lorsque sous la même pression et à la température, à ce taux ne dioxyde de carbone (CO2) effuse à partir d'une petite ouverture par rapport à la vitesse d'effusion de gaz méthane (CH4)?
A. CO2 effuse 0,354 fois plus lent que CH4
B. CO2 effuse 1.658 fois plus rapide que CH4
C. CO2 effuse 0.603 fois plus lent que CH4
D. CO2 effuse 0,25 fois plus lent que CH4
La réponse correcte serait ici C.
Vous comparez le taux d'effusion de CO2 au taux d'effusion de CH4. Cela signifie que vous êtes prenant la racine carrée de la masse molaire de CH4 (16 g / mol) divisée par la masse molaire du CO2 (44 g / mol).
Un échantillon de protoxyde d'azote (N2 O) effuse à un taux de 0,655 cm / sec. Un échantillon de toluène effuse à une vitesse de 0,453 cm / sec. Quel est le poids moléculaire du toluène?
La réponse correcte serait ici B.
En utilisant le tableau périodique, vous pouvez déterminer la masse molaire de N2O. Vous avez maintenant le taux de N2O, le taux de toluène, et la masse molaire de N2O. Cela vous laisse avec une seule variable inconnue, la masse molaire de toluène. Il suffit de brancher vos valeurs connues dans l'équation de la loi Graham, et résoudre pour votre inconnue.
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