普通化學/氣體性質

液體的蒸發

一瓶敞開的醋在室溫下放置，儘管沒有沸騰，也會散發出氣味。這是因為液體中的動能分佈不均勻。有些分子比其他分子運動得更快。這使得液體可以蒸發成氣體。為了蒸發發生，整個液體不需要達到沸點；只需要一些單獨的分子。在給定溫度下，液體以特定的速率蒸發，導致包含它的系統中液體上方的氣壓。你能猜出 100 攝氏度時水的蒸氣壓嗎？如果你猜到是 760 託或 1 個大氣壓，你就對了。液體在它們的蒸氣壓等於周圍大氣壓時沸騰。一些液體比其他液體更易揮發，這意味著它們更容易蒸發。

不同溫度下的玻爾茲曼分佈。

蒸發是由於動能的不均勻分佈。這被稱為玻爾茲曼分佈。雖然液體的平均動能低於沸點，但有些分子具有高於平均值的能量。這給了它們足夠的能量來克服它們的鍵並從液體中分離出來。同時，氣體分子可能會撞擊液體並減速到足以成為液體的一部分。在蒸發的液體量和液化的氣體量之間存在平衡。較高的溫度將具有有利於更多氣體的平衡。

氣體粒子的運動

此動畫演示了氣體粒子的運動。

氣體粒子以隨機、直線運動方式移動。氣體粒子比液體或固體粒子的動能更大。較大的動能是由於氣體存在於比液體或固體更高的溫度下。隨著溫度升高，粒子移動得更快，因此具有更大的動能。氣體粒子之間的相互作用很少，除了相互碰撞之外。

擴散和滲透

由於它們的隨機運動，氣體最終會從容器中逸出，如果容器上有孔。這叫做滲透。氣體也會擴散到整個房間，或在容器中混合在一起。這叫做擴散。

關於擴散和滲透的更多資訊將在下一章中介紹。

道爾頓分壓定律

氣體施加的總壓力等於其成分之和

$P_{total}=P_{1}+P_{2}+P_{3}+...$

例如，如果您在容器中新增 300 託的氮氣，然後在該容器中新增 250 託的氧氣，則總壓力將為 550 託（假設體積和溫度保持不變）。

該定律的另一種說法是，混合物中特定氣體（氣體總是與彼此形成均勻混合物）施加的壓力等於其摩爾分數乘以總壓力。