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8 화학의 기본 법칙 - 이론 - 원칙

화학의 기본 법칙은 화학 과학에 널리 적용되거나 사용되는 법입니다. 화학은 화학 특성, 요소, 분자 및 우리 삶의 다른 많은 것들을 연구하는 과학 분야입니다. 화학 과학의 범위는 광범위하기 때문에 사람들은 화학 학습에서 물러나는 경향이 있습니다. We believe that having some basic understanding of our world is important, and we can do it, like it or not, by understanding the basic laws of chemistry science that are widely beneficial in fact only if we apply it to our daily activities. After reading this article, you should be able to explain to your little sister, why your computer get hot after we play games for an entire day.

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1. Lavoisier의 법칙

Lavoisier의 법칙은 화학의 기본 법률 중 하나입니다. 당신이 추측 할 수 있듯이, Antoine-Laurent de Lavoisier 또는 Lavoisier는이 법을 발견하고 이론화 한 사람입니다. 기본적 으로이 법은 폐쇄 시스템에서 화학 화합물의 반응 전후의 질량이 동일하다는 것을 알려줍니다. 그렇기 때문에 우리는이 이론을 대중 보존 이론이나 법칙으로 부릅니다.

수학 공식

Lavoisier의 법칙에는 명확한 공식이 없습니다. 그러나 가장 간단한 의미에서 우리는 다음과 같은 공식을 사용하여 설명 할 수 있습니다.

m 1 =m 2 ;

여기서 m 1 반응 전 질량의 합계 및 m 2 반응 후 질량의 합을 나타냅니다. m 1 을 기억하십시오 또는 m 2  does not necessarily reflect one compound, it can also reflect the sum of mass from two or more compound in the reaction.

응용 프로그램의 예

우리는 Lavoisier의 법칙을 사용하여 반응 후 폐쇄 시스템에서 질량의 합이 변하지 않는 이유를 설명 할 수 있습니다.

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2. 달튼의 여러 비율의 법칙

John Dalton은 화학에서 많은 것을 발견 한 영국 화학자입니다. 그중 하나는 화학량 론에 매우 유용한 여러 비율의 법칙입니다. 그는 그의“새로운 화학 철학 시스템”(1808)의 첫 번째 책의 첫 번째 부분에 그것을 출판했다. This law works well with simple compound, but it will be harder to notice at a larger compound and even fails to apply with non-stoichiometric compounds and also doesn’t work well with polymers and oligomers.

Dalton’s law of multiple proportions says that:If there are two elements that can form more than one compound, then the ratios of the masses of the second element which is combined with a fixed mass of the first element will be ratios of small whole numbers.

수학 공식

달튼의 여러 비율의 법칙을 반영하는 명확한 공식은 없습니다.

응용 프로그램의 예

이 법을 입증하기 위해 탄소와 산소 분자가 있다고 가정 해 봅시다. 우리는 그것을 사용하여 산화물을 만들 것입니다. 탄소와 산소가 각각 CO와 CO2를 형성 할 수 있다는 것을 알고 있습니다. 질량을 계산 한 후, 과학자는 첫 번째 CO와 CO2 사이의 산소 질량의 비율이 1 :2임을 발견했습니다. This also means that we can calculate if there are say, 800 grammes of oxygen in a compound of CO, then for CO2, it will contain at least 1600 grammes.

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3. Dalton의 부분 압력 법칙

Dalton이 설립 한 화학의 또 다른 기본 법은 Dalton의 부분 압력 법칙입니다. In brief, this law states that the sum of the partial pressures of the gases in the mixture of the system is equal to the total pressure exerted by a mixture of gases. A gaseous compound will diffuse in a container to fill up space it is in. They will only interact with their own kind of gases, therefore there won’t be any reaction between a different gaseous compound.

이상적인 가스 시스템에서 시스템 내부의 압력은 컨테이너와의 충돌에 따라 다릅니다. 가스 화합물은 다른 가스의 압력에 영향을 미치지 않으면 서 컨테이너를 채우기 위해 자체적으로 확장됩니다. 그러나 특정 가스의 압력은 해당 가스의 두부 수, 시스템의 부피 및 온도에 기초합니다. 따라서 가스의 압력은 시스템 내부의 가스 분자 수, 부피 및 온도에 의존 할 것입니다. Because the gases in a mixture of gases compound are in one container, the Volume (V) and Temperature (T) for the different gases are the same as well. 각 가스는 또한 자체 압력을 가하며 시스템에서 가스 혼합물의 총 압력을 찾기 위해 추가 될 수 있습니다.

수학 공식

Dalton의 부분 압력 공식 법칙은 다음과 같습니다.

p =p 1 + p 2 + p 3 ….

그 압력 관계 때문에, 우리는 그것을 아래 공식으로 도출 할 수 있습니다 (아마도 우리 중 일부에게 더 친숙 할 것입니다)

p v =n Rt.

이 방정식을 사용하여 시스템에서 총 두더지 수를 찾을 수 있습니다. 이것은 문법을 두더지로 변환하고 Dalton의 법칙을 사용하여 압력을 찾음으로써 수행 할 수 있습니다.

응용 프로그램의 예

가스와 물의 닫힌 가스 시스템 내부의 압력을 계산하려고 할 때 부분 압력 법칙의 적용을 볼 수 있습니다.

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4. Proust의 일정한 비율의 법칙

Proust의 일정한 비율 법칙은 명확한 비율의 법칙이라고도합니다. 이 법은 Dalton의 여러 비율의 법과 마찬가지로 Lavoisier의 대량 보존법에 뿌리를두고 있습니다. 그러나 물론 그들은 동일하지 않습니다. 프랑스의 화학자 인 조셉 프 루트 (Joseph Proust)는이 법에서 다음과 같이 말합니다.

“A chemical compound will always contain the same elements combined together in the same proportion by mass.”

수학 공식

이 법의 명확한 공식은 없습니다. 그러나 우리는 단순히 그것을 요소와 질량의 비교 공식으로 묘사 할 수 있습니다. 예를 들어 x n1 y n2 여기서 X와 Y는 화합물의 이름 요소를 나타내고 N은 공식 내의 요소 수를 나타냅니다. N의 수 (화합물 내부의 각 요소에 대해)가 커지면 질량의 합도 커집니다.

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5. 게이 -lussac의 법칙

Gay-Lussac의 가스 압력 및 온도 관계 법칙. Between 1800 and 1802, Gay-Lussac discovered the relationship between the pressure and temperature of a fixed mass of gas’ kept at a constant volume. 그는“공기 온도계”를 구축하는 동안 이것을 발견했습니다.

Gay-Lussac’s law of pressure and gas temperature relationship states that the pressure of a gas in a system is proportional to its temperature, only and if only the mass and the volumes are constant. 그것은 압력이 증가하면 온도도 증가하고 그 반대도 마찬가지입니다.

수학 공식

We can define Gay-Lussac’s law of pressure and temperature relationship mathematically like this (in the case of comparison before and after a change in a system occurs):

p 1 / t 1 =p 2 / t 2

여기서 :

P는 가스의 압력이며,
t는 가스의 온도 (켈빈에서 측정)이며,
이 법은 적어도 두 가지 이유 때문에 사실입니다. 첫째, 온도는 물질의 평균 운동 에너지의 척도입니다. Second, as the kinetic energy of gas increases, its particles will collide with the container walls more rapidly, and so increasing the pressure within the system.

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6. Avogadro의 법칙

Avogadro의 법칙은 화학의 기본 법 중 하나입니다. Amedeo Avogadro found it around 1811. Basically, Avogadro say in this law that a different gas will have the same amount of molecules if their volumes, temperature, and pressure are identical. In an ideal gas, for a given mass of it, the volume and moles of the gas are proportional as long as the temperature and pressure are kept constant. In most of the cases, this law only functions as an approximation, because the number of molecules is frequently different from what the law has stated to some degree. 그러나 여전히이 법은 과학자에게 매우 유용합니다.

수학 공식

우리는 다음과 같이 Avogadro의 법칙을 표현할 수 있습니다.

v/n =k

여기서 :

V is the volume of the gas
n is the amount of substance of the gas (in moles).
k is a constant equal to RT/P, where R is the universal gas constant, T is the Kelvin temperature, and P is the pressure. 온도와 압력이 일정하는 한, RT/P는 k로 표시 될 수 있습니다. 두 가지 다른 조건에서 동일한 물질을 비교하려면이 공식이 있습니다.

v 1 / n 1 =v 2 / n 2

이 방정식은 가스의 두부가 증가함에 따라 가스의 부피도 증가 함을 보여줍니다.

응용 프로그램의 예

Based on this law, scientist (or us, in a broader sense) has found a way to determine the molar volume of a gas (of any kind) at a standard temperature and pressure. 현재 STP (표준 온도 및 압력)에서 가스의 어금니 부피는 22.4 리터입니다.

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7. 보일의 법칙

Boyle의 법칙은 가스의 압력과 부피 사이의 역 관계를 제안하는 실험 가스 법칙입니다. 이 법은 용기의 부피가 감소하면 가스 압력이 어떻게 증가 할 것인지 설명합니다. 그는 또한 이상적인 가스의 질량에 의해 주어진 압력은 그것이 차지하는 부피에 반비례 할 것이라고 말했다. 그러나 가스의 양과 온도가 폐쇄 시스템에서 동일하게 유지되는 경우에만.

수학 공식

수학적으로 Boyle의 법칙은 다음과 같습니다.

pv =k

where P is the pressure of the gas, V is the volume of the gas, and k is a constant value representative of the temperature and volume of the system. 두 가지 다른 조건에서 동일한 물질을 비교하기 위해 다음과 같이 표현할 수 있습니다.

p 1 v 1 =p 2 v 2

이 방정식은 가스의 부피가 증가함에 따라 압력이 비례에 반비례 감소 함을 보여줍니다. 마찬가지로, 부피가 감소함에 따라 가스의 압력이 증가합니다. 온도가 일정 할 때 시스템의 에너지의 양은 여전히 ​​동일하다는 것을 알 수 있습니다. 그렇기 때문에 k 일정하게 유지됩니다.

응용 프로그램의 예

우리는 우리의 호흡기 시스템이 Boyle의 법칙을 사용하여 어떻게 작동하는지 설명 할 수 있습니다. 우리가 흡입하거나 숨을 내쉬면서 폐 양에 변화가 생길 것입니다. 이것은 폐 내부의 공기와 환경 사이의 압력이 다릅니다. 공기가 높은 압력에서 낮은 압력으로 이동함에 따라 다른 다른 것이 호기 나 흡입을 침전시킬 것입니다.

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8. Charles의 볼륨의 법칙

화학에서 Charles의 법칙은 양의 법칙이라고도합니다. 이 법은 가스 화합물의 거동을 설명하며, 여기서 가스가 가열 될 때 가스가 팽창하는 경향이 있습니다. This law stated that:when the pressure on a sample of a dry gas is constant, the Kelvin temperature and the volume will be directly related. Jacques Charles는 1780 년대의 미공개 작업에서 원래 법을 공식화 한 사람이었습니다.

수학 공식

우리는 Charles의 볼륨 법칙을 다음과 같이 표현할 수 있습니다.

vt =k

여기서 :

v는 가스의 부피이고,
t는 가스의 온도 (켈빈),
k는 일정하다.

이러한 관점에서 볼 때 Charles의 법칙은 시스템의 온도가 증가함에 따라 가스가 어떻게 확장되는지 설명 할 수 있습니다. 반대로, 온도가 감소하면 부피가 감소 할 것입니다.

다른 조건에서 동일한 물질을 비교하려면 다음과 같이 표현할 수 있습니다.

v 1 / t 1 =v 2 / t 2

응용 프로그램의 예

우리는 Charles Law를 사용하여 타이어가 햇빛 아래서 너무 오래 남았을 때 왜 우리의 타이어가 폭발하는지 설명 할 수 있습니다. 햇빛은 타이어 내부의 가스 분자의 열을 증가시킵니다. 뜨거워지면 볼륨이 팽창하여 타이어에 압력을 가할 수 있습니다. 우리 타이어가 같은 압력을 가하기에 충분히 강하지 않으면 타이어가 폭발합니다. 그렇기 때문에 햇빛에주의를 기울이지 않습니까? 다른 사람들이 화학의 기본 법칙에 대해 배워야한다면이 기사를 공유하십시오!

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