عضویت العربیة English
پیامبر اکرم صلّی الله علیه و آله: هر که حسین را دوست بدارد، خداوند دوستدار او است. بحارالأنوار، ج43، ص261

نفوذ مولکولی

نفوذ مولکولی
جمعه 29 بهمن 1389  07:07 ب.ظ

نفوذ مولکولی

نفوذ مولکولی

 

نفوذ مولکولی در شیمی فرآیندی است که در آن مولکول ها از میان یک حفره بدون این که با یکدیگر برخوردی داشته باشند، به طور مستقیم و انفرادی عبور می کنند.

 

نفوذ مولکولی

 

بر طبق قانون نفوذ مولکولی گراهام، سرعت نفوذ گازها (تعداد مولکول های عبور کرده از حفره در ثانیه) به وزن مولکولی گاز ها بستگی دارد. در واقع گازهایی که وزن مولکولی کم تری دارند سریع تر از گازهایی که وزن بیشتری دارند، از درون حفره عبور می کنند.

جذر میانگین مجذور سرعت مولکولی ( Vrms ) هر گازی می تواند با بکار گیری معادله ی زیر بدست آید:

 

نفوذ مولکولی

 

در جایی که KB ، ثابت بولتزمن می باشد. بنابراین مولکول های سبک تر ، سرعت بالاتری دارند.

قانون گراهام که به عنوان قانون نفوذ مولکولی گراهام ثبت گردیده، توسط شیمی فیزیکدان اسکاتلندی به نام توماس گراهام ( Thomas Graham ) فرمول بندی شده است.

 

نفوذ مولکولی

 

گراهام به طور تجربی دریافت که سرعت نفوذ گاز با جذر وزن مولکولی گاز، به طور معکوس متناسب است.

 

نفوذ مولکولی

 

 

نفوذ مولکولی

 

در جایی که Rate1، سرعت نفوذ اولین گاز، Rate2 سرعت نفوذ برای دومین گاز، M1 وزن مولکولی گاز اول و M2 وزن مولکولی گاز دوم است. تئوری کامل تری از قانون گراهام سال ها بعد به صورت تئوری سینتیکی و جنبشی گازها ارائه شد.

قانون گراهام در واقع اساس و پایه ای را برای تفکیک ایزوتوپ ها به وسیله ی نفوذ مولکولی، فراهم آورده است که این روش می تواند نقش بسیار سخت و بحرانی ای را در توسعه ی بمب اتمی ارائه دهد ( مبنایی برای تفکیک ایزوتوپ 235U از 238U ).

 

مثال:

اگر گاز اول، هیدروژن و گاز دوم، اکسیژن باشد بنابر رابطه ی قانون گراهام:

 

نفوذ مولکولی

بنابراین مولکول های هیدروژن 4 برابر سریع تر از مولکول های اکسیژن نفوذ می کنند.

جهت یادگیری بیشتر آزمایش زیر را انجام دهید.

 

دستورالعمل:

- انتخاب گاز مورد نظر از لیست  gases

- تعیین حجم گاز بر حسب میلی لیتر

- کلیک بر روی دکمه ی Start

- در این مرحله زمان مشخص شده برای نفوذ مولکولی گاز مورد نظر بدست می آید.

- اگر آزمایش را برای چند گاز انجام دهید، مشاهده خواهید کرد که گازی که دارای وزن مولکولی پایین تری است، سرعت نفوذ مولکولی بالاتری دارد بنابراین زمان مربوط به آن کم تر است.

 

نفوذ مولکولی

 

 

گروه مدرسه اینترنتی سایت تبیان

تهیه و تنظیم : طیبه موسیوند

hossein3010

hossein3010
کاربر نقره ای
تاریخ عضویت : خرداد 1389 
تعداد پست ها : 1946
محل سکونت : تهران
دسترسی سریع به انجمن ها