Loi de Graham

Les recherches de Graham sur la diffusion des gaz ont été déclenchées par sa lecture de l’observation du chimiste allemand Johann Döbereiner selon laquelle l’hydrogène gazeux diffusait à partir d’une petite fissure dans une bouteille en verre plus rapidement que l’air environnant diffusé pour le remplacer. Graham a mesuré la vitesse de diffusion des gaz à travers des bouchons de plâtre, à travers des tubes très fins et à travers de petits orifices. De cette façon, il a ralenti le processus afin qu’il puisse être étudié quantitativement., Il a d’abord déclaré en 1831 que le taux d’épanchement d’un gaz est inversement proportionnel à la racine carrée de sa densité, et plus tard en 1848 a montré que ce taux est inversement proportionnel à la racine carrée de la masse molaire. Graham a continué à étudier la diffusion des substances en solution et dans le processus a fait la découverte que certaines solutions apparentes sont en fait des suspensions de particules trop grandes pour passer à travers un filtre de parchemin. Il a appelé ces matériaux colloïdes, un terme qui est venu pour désigner une classe importante de matériaux finement divisés.,

à L’époque où Graham faisait ses travaux, le concept de poids moléculaire était établi en grande partie grâce aux mesures des gaz. Daniel Bernoulli a suggéré en 1738 dans son livre Hydrodynamica que la chaleur augmente proportionnellement à la vitesse, et donc à l’énergie cinétique, des particules de gaz. Le physicien italien Amedeo Avogadro a également suggéré en 1811 que des volumes égaux de gaz différents contiennent un nombre égal de molécules. Ainsi, les poids moléculaires relatifs de deux gaz sont égaux au rapport des poids de volumes égaux des gaz., La perspicacité d’Avogadro ainsi que d’autres études sur le comportement des gaz ont fourni une base pour les travaux théoriques ultérieurs du physicien écossais James Clerk Maxwell pour expliquer les propriétés des gaz en tant que collections de petites particules se déplaçant dans un espace largement vide.

peut-être le plus grand succès de la théorie cinétique des gaz, comme on l’a appelée, a été la découverte que pour les gaz, la température mesurée sur L’échelle de température Kelvin (absolue) est directement proportionnelle à l’énergie cinétique moyenne des molécules de gaz., La loi de Graham pour la diffusion pourrait donc être comprise comme une conséquence des énergies cinétiques moléculaires étant égales à la même température.,frac {1} {2}} m_ {\rm{H_ {2}}} v_ {\rm {H_{2}}}^{2}={\frac {1} {2}} m_ {\rm{O_ {2}}} v_ {\rm {O_{2}}}^{2}}

qui peut être simplifié et réorganisé en:

v H 2 2 V O 2 2 = m o 2 m H 2 {\displaystyle {\frac {v_ {\rm {H_{2}}}^{2}}{v_{\rm {O_{2}}}^{2}}}={\frac {m_ {\rm {O_ {2}}}} {m_ {\rm {H_{2}}}}}} Vous pouvez également utiliser la fonction de configuration de l’écran.{2}}}}}={\ sqrt {\frac {m_ {\rm {O_ {2}}}} {m_ {\rm {H_{2}}}}}}}

Ergo, en contraignant le système au passage des particules à travers une zone, la Loi de Graham apparaît telle qu’elle est écrite au début de cet article.,