일반화학 압축계수 질문이요 ㅠㅠ
궁금한게 여러개 있는데 압축계수 Z = 실제기체 몰부피/이상기체 몰부피 잖아요.
1. 실제 기체의 부피는 (이상 기체의 부피) + (입자 자체의 부피)잖아요. 그럼 Z는 무조건 1이상이여야 하는거 아닌가요? 왜 Z가 1보다 작은 경우가 있는 건가요?
2. Z= 실제기체 몰부피 / 이상기체 몰부피 잖아요.
이 부분에서 이상기체의 몰부피는 기체입자 1몰이 활보하는 공간의 부피만을 말하잖아요. 근데 여기서 실제 기체의 몰부피도 기체입자 1몰이 활보하는 공간의 부피만을 말하는 건가요? 실제기체의 몰부피가 (입자 1몰이 활보하는 공간의 부피) + (입자 자체의 부피)라면 Z<1인 경우가 나올 수가 없잖아요.
ps
실제기체의 몰부피가 (기체 1몰이 활보하는 공간의 부피)+(기체입자 자체의 부피)면 Z<1인 상황이 나올 수가 없고
실제기체의 몰부피가 (기체 1몰이 활보하는 공간의 부피)라고 생각한다면 그건 이상기체의 몰부피랑 똑같기 때문에 말이 안된다고 생각해서 너무 혼돈이 됩니다.
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.
질문자님, 압축계수 Z = 실제 기체 몰 부피 / 이상기체 몰부피 에 대해 설명 드리겠습니다.
실제 기체 몰 부피는 단순히 입자 부피를 포함하는 것만이 아니라, 입자 사이의 상호작용 힘(인력,척력)에 의해 이상기체와 다르게 거동합니다.
Z가 1보다 크다는건 입자간 척력이 커져서 실제 부피가 이상기체 부피보다 커졌다는 의미입니다.
반면 Z<1일때는 입자 간 인력의 영향으로 기체 분자들이 서로 끌어당겨 부피가 이상기체보다 작아집니다. 즉, 실제 기체 몰 부피는 틀에 박히 입자 자체 부피 + 놀이 공간 뿐 아니라 입자간 인력으로 인한 추가 몰 부피 감소 효과 까지 포함합니다.
이상 기체 몰부피는 입자가 부피를 차지하지 않는 가정하에 1몰 분자가 자유롭게 움직이는 공간입니다. 반면 실제 기체 몰 부피는 입자 부피와 더불어 상호작용에 의한 공간 변화도 포함됩니다.
즉, 실제 기체 몰 부피는 입자 자체 부피 + 입자 1몰이 움직이는 공간 ±입자 상호 작용 영향으로 보셔야 하며 이 차이 때문에 Z가 1보다 작거나 커질수있습니다. 이 점이 이상기체와 실제 기체의 가장 큰 차이입니다.