muy bien, así que hablemos de la Ley de Graham. La Ley de Graham establece que la velocidad de difusión de un gas es inversamente proporcional a la raíz cuadrada de su masa molar. Ahora, vamos a desglosar eso en lo que significa exactamente. Vale.
así que, vamos a definir difusión porque la palabra efusión proviene de la palabra difusión. Vale. Así que la difusión significa el movimiento de un material a través de otro., Por lo tanto, digamos, vamos a usar esto, vamos a crear un visual para nosotros mismos y vamos a decir que usted está durmiendo en un sábado por la mañana y su mamá o papá está abajo y están cocinando su desayuno. ¿Vale? Y así te despiertas por el olor a tocino y te emocionas mucho por el desayuno de abajo. Bueno, ¿cómo te llegó ese olor a tocino? Cuando tus padres están abajo cocinando tu desayuno, esas partículas de gas que están siendo que tienen el olor en ellos, es como viajar desde la cocina, a través de tu casa, por las escaleras, en tu dormitorio y finalmente en tu nariz., Va de una alta concentración, la cocina a una baja concentración, tu dormitorio. Y las partículas de gas están pasando por el aire material que ya está en su casa. Por lo que es un ejemplo de difusión.un ejemplo de derrame, donde el gas a través de una pequeña abertura podría ser una tetera. Una tetera, el gas evolucionado en la ebullición del agua en una tetera escapa del pequeño agujero en la abertura haciendo ese sonido silbante. Ese es un ejemplo de efusión., A menudo puede ser una partícula de gas que escapa de un globo de nylon, el gas de helio en el escape del globo de nylon y el encogimiento del gas y el encogimiento del globo. Ese es también un ejemplo de efusión.
así que vamos a hablar de lo que realmente significa y lo rápido que estas partículas van. Bien, entonces sabemos que la tasa de derrame es igual a la raíz cuadrada, la inversa de la raíz cuadrada de la masa molar. Así que vamos a poner eso en acción. Así que voy a ir directamente a la, típicamente cuando estás hablando de las tasas, vas a comparar un gas a otro., Así que vas a comparar gas a gas B y esto es en realidad la Ley de Graham y voy a llegar a esto en un segundo. Pero quiero describirlo de una manera pictórica aquí abajo.
Bien. Así que digamos que estás comparando las tasas de gas cloruro de hidrógeno que tiene una masa molar de 36 gramos por MOL a la tasa de gas amoniaco que es de 17 gramos por mol. En un extremo al mismo tiempo exacto, vas a tener este gas entrar en el tubo y este gas entrar en el tubo. Y ver que cuando se encuentran realmente van a tener una reacción, una reacción va a ocurrir., Así que vamos a hacer realmente eso ‘ así que al mismo tiempo vamos a entrar, vas a poner en, Voy a obtener otro marcador. Vas a poner cloruro de hidrógeno en un extremo del tubo y al mismo tiempo exacto vas a poner amoníaco en el otro extremo del tubo.ahora, qué va a pasar. Bueno, las partículas de gas van a fluir y decidimos que van a fluir de uno, de alta concentración a baja concentración. Así que vamos a empezar a fluir el uno hacia el otro., Este tipo es muy grande y pesado, 36 gramos por mole y este tipo es muy ligero y delgado 17 gramos por mole. Así que este tipo debería viajar más rápido que este tipo, ¿verdad? Así que este chico va a viajar rápido Rápido Rápido Rápido, Este chico va a viajar lento comparativamente porque es muy pesado y pesado en peso. Así que en realidad probablemente van a encontrarse más cerca del extremo de cloruro de hidrógeno, probablemente por aquí donde vamos a obtener cloruro de amonio, puro. Probablemente típicamente por aquí porque esto va a viajar mucho más rápido que este tipo., Así que si usted fuera a comparar las tasas y realmente encontrar la tasa, cuando se comparan a la tasa de A en comparación con la tasa de b es igual a la raíz cuadrada de la masa molar de a en la parte inferior y sobre la masa molar de b en la parte superior. Pongamos esto en práctica.¿Cuál es el culo molar de un gas que se difunde tres veces más rápido que el oxígeno en condiciones similares? Vale. Así que el oxígeno tiene una masa molar de 32 gramos por mol. Vale, y este gas desconocido que no conocemos. Tenemos gas desconocido. Vale. Este tipo viaja tres veces más rápido. Así que voy a decir que viaja tres moles por segundo, ¿de acuerdo? Disculpe…., Vamos a conseguir tres metros por segundo. Tiene más sentido. Entonces el gas de oxígeno viaja, si este viaja tres veces más rápido, esto va a viajar en metro por segundo. Vale.
así que si tuviéramos que poner esto la tasa de A, voy a decir, gas desconocido es a, oxígeno va a ser b. bien. La tasa de a es de tres metros por segundo. La tasa de b es de un metro por segundo. Y esto va a ser igual a la raíz cuadrada de y olvidar voltearlos, masa molar de a, en este caso no sabemos x de la masa molar es b, en este caso es 32 gramos por mol. Así que queremos resolver lo que es x. Vale., Bueno, la manera fácil de hacerlo es cuadrar ambos lados y eso me va a dar 9 = 32 sobre x. así que cuando multiplicamos x por 9, obtenemos 9x = 32. Dividimos ambos por 9. x=3.55 gramos por mol. Esta es mi masa molar de mi gas desconocido. Bien, así es como podemos hacerlo matemáticamente y este es el tipo de preguntas que probablemente vas a ver. Vamos a ver un video de la ley y acción de Graham.prometo mostrarte algo realmente genial siempre y cuando prometas no probarlo en casa, ¿de acuerdo? Vale. Ahora todo el mundo quiere saber por qué mi voz suena más alta cuando inhalo helio., El simple hecho es que el helio es seis veces menos denso que el aire, lo que significa que las ondas sonoras viajan a través de él mucho más rápido, lo que hace que mi voz suene mucho más alta. Ahora el mismo efecto se puede lograr en sentido inverso si inhalo algo como hexafloruro de azufre que es seis veces más denso que el aire. Inhalo algo de eso, y mi voz se pone muy baja aunque de alguna manera sigo siendo graciosa. Es científico.
Bien. entonces, ¿cómo la Ley de Graham jugó un papel en eso? Bueno, el helio que inhaló era en realidad muy, muy ligero., Así que viajó a través de su garganta y viajó a través de sus cuerdas vocales muy rápidamente y así hizo su hizo su voz muy, muy alta. El hexafloruro de azufre es extremadamente pesado. Dijo denso y esa es la misma idea, pesado o denso y viajó, viajó a través de las cuerdas vocales muy, muy lentamente haciendo su voz muy, muy profunda.
Por lo que es un ejemplo real de la vida real o un ejemplo divertido de la Ley de Graham.