Legge di Graham
Cosa dice la legge di Graham
In una miscela la velocità di diffusione/effusione di due gas è inversamente proporzionale alla radice quadrata delle loro masse molari, a parità di temperatura e pressione. $$ \frac{v_1}{v_2} = \frac{\sqrt{M_2}}{\sqrt{M_1}} $$
Dove v1 e v2 sono le velocità di diffusione dei gas 1 e 2 mentre M1 e M2 sono le loro masse molari.
E' anche conosciuta come legge della diffusione dei gas.
Cos'è l'effusione di un gas? E' la fuoriuscita del gas da un recipiente chiuso attraverso dei piccoli fori. La pressione dei gas spinge le particelle sulle pareti del recipiente, quando trovano un foro passano da un ambiente all'altro espandendosi.
La velocità di diffusione e la massa del gas
Se la velocità di diffusione del gas è inversamente proporzionale al peso molecolare, allora è inversamente proporzionale anche alla massa del gas.
Pertanto, quando aumenta la massa di un gas, si riduce la sua velocità di diffusione.
A cosa serve la legge di Graham
La legge di Graham permette di misurare la peso molecolare di un gas misurando la sua velocità di diffusione.
$$ \sqrt{M_2} = \frac{v_1}{v_2} \cdot \sqrt{M_1} $$
Se elevo al quadrato entrambi i membri ottengo la massa molare del gas 2 nella miscela.
$$ (\sqrt{M_2})^2 = (\frac{v_1}{v_2} \cdot \sqrt{M_1})^2 $$
$$ M_2 = (\frac{v_1}{v_2})^2 \cdot M_1 $$
Nota. Ovviamente, la massa molare dell'altro gas (M1) deve essere un dato noto. Le velocità di diffusione v1 e v2 possono, invece, essere misurate in modo sperimentale.
E così via.
