Objavljeno: 30.3.2019

Plini

Pojasnjuje vam: Inštruktor Blaž

Plin je snov v takšnem agregatnem stanju, da lahko zasede katerokoli obliko posode, v katerem se nahaja, pri čemer pa ne ohranja stalne prostornine in ne tvori gladine, ampak zasede ves razpoložljiv prostor v posodi. Plini se s kapljevinami uvrščajo med tekočine. Gostota plinov je po navadi manjša od gostote kapljevin ali trdnin. Plin je lahko čist ali sestavljen. Čisti plin je sestavljen samo iz enega elementa (primer kisik), medtem, ko je sestavljeni plin sestavljen iz več elementov (primer ogljikov dioksid).

Bistvene lastnosti plinov so:

Plin nima stalne oblike in prostornine, temveč zavzema vso prostornino posode. Lahko ga stisnemo na manjšo prostornino ali ekspandiramo (razširimo) na večjo prostornino.
Delci v plinu se razmeroma prosto gibljejo, ker so privlačne sile med njimi šibke.
Plini se med seboj popolnoma mešajo.

Pline opisujemo s štirimi veličinami: tlak, prostornina, temperatura in množina. Tlak plina povzročajo trki delcev ob steno posode, ki so zavzemajo. Večja sta število trkov in hitrost delcev, večji je tlak plina. Temperaturo merimo v stopinjah Celzija (°C), vendar moramo pri kemijskem računanju uporabljati Kelvinovo temperaturno lestvico, katere osnovna enota je kelvin (K). Temperaturo v kelvinih dobimo tako, da temperaturi v stopinjah Celzija prištejemo 273,15.

Plinski zakoni

Pri plinih so tlak, prostornina in temperatura veličine, ki so si med seboj odvisne in njihovo odvisnost opisujemo z plinskimi zakoni.

Boyle-Mariotteov zakon

Pri stalni temperaturi sta tlak in prostornina plina obratno sorazmerna. Pri konstantni temperaturi je je konstanten tudi produkt tlaka in prostornine plina.

Gay-Lussacov zakon

Pri stalnem tlaku je prostornina plina premosorazmerna s temperaturo. Pri konstantnem tlaku je konstanten tudi količnik prostornine in temperature plina.

Pri stalnem volumnu je tlak plina premosorazmerna s temperaturo. Pri konstantnem volumnu je konstanten tudi količnik tlaka in temperature plina.

Navedene odvisnosti med temi tremi veličinami lahko združimo v kombinirano plinsko enačbo:

Splošna plinska enačba

Splošna plinska enačba povezuje volumen, tlak, temperaturo in množino plina. Običajen zapis se glasi PV=nRT. Izpostavimo množimo in dobimo:

Veličine:
n – množina snovi [mol]
P – tlak [kPa]
V – prostornina [L]
R – splošna plinska konstanta [8,31 kPa L/mol K]
T – temperatura [K]

Splošno plinsko enačno lahko povežemo že z drugimi enačbami za izračun množine snovi:

Molski volumen plina je volumen 1 mol plina pri določenih pogojih. Njegova oznaka je Vm, enota pa L/mol. Izračunamo ga s pomočjo splošne plinske enačbe, v katero vstavimo podatke za tlak, temperaturo in množino. Molski volumen pri množini 1 mol in tlaku 101,3 kPa je 22,4 L.