Gaz Yasası Nedir?
Gazların hacimleri, sıcaklıkları ve basınçları arasındaki ilişkiler bir takım kurallar çerçevesinde açıklanmıştır. Bu kurallara Gaz Yasaları denir. Bu gaz yasalarını 6 başlık altında kısaca açıklayacağız.
Gaz Yasaları Nelerdir?
1 – Boyle – Mariotte Kanunu (Basınç – Hacim ilişkisi)
Boyle Yasası, Uçucu Gazların Sıvılaştırılması Yasası olarak da isimlendirilen bu yasa, ilk defa İrlandalı doğa filozofu Robert Boyle tarafından 1662 yılında basılmıştır. Diğer yandan Edme Mariotte ise 1676 yılında bağımsız olarak formülü bulmuştur. Bu nedenle bu yasaya Boyle – Mariotte yasası denilmektedir.
Bu yasaya göre belirli bir sıcaklıkta bir gazın hacmi ile basıncının çarpımı sabittir ve bu sabite gaz sabiti denir. Yani belirli bir sıcaklıkta bir gazın hacmi ile basıncı ters orantılıdır. Yani sıcaklık sabit tutulduğunda bir gazın hacmi arttıkça basıncı azalır ve yine basıncı arttıkça hacmi azalır. Formül olarak yazarsak:
P = Basınç
V = Hacim
k = Gaz Sabiti
ise:
P * V = k
Ayrıca:
P1 * V1 = P2 * V2
formülleri ortaya çıkar.
2 – Gay Lussac Yasası (Basınç – Sıcaklık İlişkisi)
Diğer adı Toplam Hacim Yasası olan bu yasa, Fransız kimyacı Joseph Louis Gay-Lussac tarafından 1809 yılında ortaya çıkarılmıştır. Bu yasaya göre hacim sabit tutulduğunda bir gazın sıcaklığı ile basıncı doğru orantılıdır. Yani hacmi aynı olan belirli bir miktar gazın sıcaklığı arttıkça basıncı da artar ve yine sıcaklığı azaldıkça basıncı da azalır. Bunu formül ile gösterirsek:
P1 / T1 = P2 / T2
P = Basınç (birimi Paskal)
T = Sıcaklık (birimi Kelvin)
3 – Charles Yasası (Hacim – Sıcaklık İlişkisi)
Bu yasa Jacques Charles tarafından bulunduğu için bu ismi almıştır. Bu yasaya göre basınç sabit tutulduğunda hacim arttıkça sıcaklıkta artar ve hacim azaldıkça sıcaklıkta azalır. Formül olarak gösterirsek:
V1 / T1 = V2 / T2
V = Hacim (birimi Metreküp)
T = Sıcaklık (birimi Kelvin)
Diğer bir deyişle:
V1 / T1 = k
k = Gaz Sabiti
4 – Avogadro Yasası (Mol – Hacim İlişkisi)
Avogadro hipotezi olarak da isimlendirilen bu yasa 1811 yılında Amedeo Avogadro tarafından bulunmuştur. Bu yasaya göre bir gazın hacmi, sıcaklığı ve basıncı eşit ise sahip olduğu parçacık veya molekül sayısı aynıdır. Yani aynı basınç, hacim ve sıcaklıktaki iki element aynı molekül sayısına sahiptir. Bunu formül olarak yazarsak:
(P1 * V1) / (T1 * n1) = (P2 * V2) / (T2 * n2)
P = Basınç (Paskal)
V = Hacim (Metreküp)
T = Sıcaklık (Kelvin)
n = Mol Sayısı
5 – Dalton Kısmi Basınç Yasası (Mol – Basınç İlişkisi)
Bu yasaya göre bir gazın sıcaklığı ve hacmi sabit tutulduğunda bu gazın mol sayısı arttıkça basıncı da artar. Aynı şekilde mol sayısı azaldıkça basıncı da azalır. Bunu formül olarak yazarsak:
P1 / n1 = P2 / n2
P = Basınç (birimi Paskal)
n = Mol Sayısı
6 – Amagat Yasası
Kısmi hacimler yasası olarak da bilinen bu yasa, Fransız fizikçi Emile Amagat bulmuştur ve bu nedenle bu isim verilmiştir. Bu yasaya göre, bir gaz karışımının hacmi, karışımı oluşturan gazların aynı koşullarda ayrı ayrı kaplayacakları hacimlerin toplamına eşittir. Bu yasayı daha iyi açıklamak için aşağıdaki örneği vereceğiz:
2 mol H2, 4 mol He ve 3 mol Ar gazlarından oluşan karışım 18 L hacim kaplamaktaysa bu gazların kısmi hacimleri:
H2 gazının hacmi: 18 / [2+4+3] * 2 = 4 Litre
He gazının hacmi: 18 / [2+4+3] * 4 = 8 Litre
Ar gazının hacmi: 18 / [2+4+3] * 3 = 6 Litre
Böylece her bir gazın kapladıkları hacimler hesaplanmış oldu.