건국대학교 화학및실험1 기말고사 내용정리

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1. 기체의 특성
기체는 첫 째, 자발적으로 팽창하여 용기를 채운다. 결과적으로 기체의 부피는 기체가 들어 있는 용기의 부피와 같다. 둘 째, 기체는 압축성이 매우 크기 때문에 기체에 압력을 가하면 기체의 부피는 감소한다. 그에 비해 고체와 액체는 팽창해서 용기를 채우지 못하고, 쉽게 압축할 수 없다. 마지막으로 둘 이상의 기체들은 성분이나 상대적인 존재 비율에 관계없이 균일 혼합물을 형성한다. 반면, 둘 이상의 액체들 또는 고체들은 그들의 화학적 성질에 따라 균일 혼합물을 형성하기도 않고, 그렇지 않을 수도 있다.

2. 기체 법칙은 온도, 압력, 부피, 몰수 이 네ㅔ 개 변수 간의 관계를 나타내는 식으로 첫 번째 기체 법칙은 압력-부피 관계를 나타낸 보일의 법칙이다. 이 법칙은 일정한 온도에서 일정한 양의 기체의 부피는 압력에 반비례한다는 사실을 진술하고 있다. 두 측정값이 반비례하기 때문에, 하나가 커지면 다른 하나는 작아진다. 둘째로, 온도-부피 관계를 나타낸 샤를의 법칙은 절대 온도의 척도의 관점에서 기술한 것으로 일정한 압력에서 일정한 양의 기체 부피는 절대 온도에 정비례한다. 마지막으로 양-부피의 관계를 나타낸 것이 아보가드로 법칙이고, 이는 일정한 온도와 압력에서 기체의 부피는 기체의 몰수에 정비례한다는 것이다. 이 세 법칙의 비례 관계식들로 이상 기체식 또는 이상 기체 법칙이라는 식을 얻을 수 있는데 이는 PV = nRT로 나타낼 수 있다.
이상 기체식에서 R을 기체 상수라고 하며, R의 단위는 P,V,n,T의 단위에 의존한다. 그 값은 0.08206 L-atm/mol-K 이다. T의 값은 항상 절대 온도여야 하며 기체의 양 n은 보통 몰수로 나타낸다. 압력과 부피는 각각 atm과ㅏ 리터(L)로 나타낸다.

3. 표준 온도 압력
0℃와 1 atm 상태를 표준 온도 압력(STP)이라고 한다. STP에서 1 mol의 이상 기체가 차지하는 부피는 22.41 L인데, 이것은 STP에서 이상기체의 몰부피로 알려져 있다.

참고 자료

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