A lei de Graham

a pesquisa de Graham sobre a difusão de gases foi desencadeada por sua leitura sobre a observação do químico alemão Johann Döbereiner que o gás hidrogênio difundiu-se de uma pequena fenda em uma garrafa de vidro mais rápido do que o ar circundante difundiu para substituí-lo. Graham measured the rate of diffusion of gases through plugs, through very fine tubes, and through small orifices. Desta forma, ele abrandou o processo para que ele pudesse ser estudado quantitativamente., Ele afirmou em primeiro lugar, em 1831, que a taxa de efusão de um gás é inversamente proporcional à raiz quadrada de sua densidade, e posteriormente, em 1848, mostrou-se que esta taxa é inversamente proporcional à raiz quadrada da massa molar. Graham passou a estudar a difusão de substâncias em solução e no processo fez a descoberta de que algumas soluções aparentes realmente são suspensões de partículas muito grandes para passar através de um filtro de pergaminho. He termed these materials colloids, a term that has come to denote an important class of finely divided materials.,por volta do Tempo em que Graham fez seu trabalho, o conceito de peso molecular estava sendo estabelecido em grande parte através das medições de gases. Daniel Bernoulli sugeriu em 1738 em seu livro Hydrodynamica que o calor aumenta em proporção à velocidade, e, portanto, energia cinética, das partículas de gás. O físico italiano Amedeo Avogadro também sugeriu em 1811 que volumes iguais de diferentes gases contêm números iguais de moléculas. Assim, os pesos moleculares relativos de dois gases são iguais à razão de pesos de volumes iguais dos gases., A visão de Avogadro junto com outros estudos sobre o comportamento dos gases forneceu uma base para o trabalho teórico posterior do físico escocês James Clerk Maxwell para explicar as propriedades dos gases como coleções de pequenas partículas que se movem através de um espaço em grande parte vazio.

Talvez o maior sucesso da teoria cinética dos gases, como veio a ser chamado, foi a descoberta de que, para os gases, a temperatura medida em Kelvin (valor absoluto) escala de temperatura é diretamente proporcional à média da energia cinética das moléculas do gás., A lei de Graham para a difusão poderia, assim, ser entendida como uma consequência de as energias cinéticas moleculares serem iguais na mesma temperatura.,frac {1}{2}}m_{\rm {H_{2}}}v_{\rm {H_{2}}}^{2}={\frac {1}{2}}m_{\rm {O_{2}}}v_{\rm {O_{2}}}^{2}}

o Que pode ser simplificado e rearranjada para:

v a 2 2 v S 2 2 = m 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}}}}}}

ou:

v H 2 v S 2 = m 2 m H 2 {\displaystyle {\frac {v_{\rm {H_{2}}}}{v_{\rm {O_{2}}}}}={\sqrt {\frac {m_{\rm {O_{2}}}}{m_{\rm {H_{2}}}}}}}

Ergo, quando a limitação do sistema para a passagem de partículas através de uma área, Lei de Graham aparece como escrito no início deste artigo.,