Okej, så låt oss prata om Grahams lag. Grahams lag säger att diffusionshastigheten för en gas är omvänt proportionell mot kvadratroten av dess molära massa. Nu, låt oss dela upp det i vad exakt det betyder. Okej.
så vi, låt oss definiera diffusion eftersom ordet utgjutning kommer från ordet diffusion. Okej. Så diffusion betyder rörelsen av ett material genom en annan., Så, låt oss säga, Låt oss använda detta, låt oss skapa en visuell för oss själva och låt oss säga att du sover på en lördag morgon och din mamma eller pappa är nere och de lagar din frukost. Okej? Och så är du väckt upp av lukten av bacon och så blir du riktigt upphetsad för frukost där nere. Hur kom bacondoften till dig? När dina föräldrar är nere matlagning din frukost, de gaspartiklar som är som har doften på dem, det är som att resa från köket, genom ditt hus, uppför trappan, in i sovrummet och slutligen in i näsan., Det går från en hög koncentration, köket till låg koncentration, ditt sovrum. Så och gaspartiklarna går igenom materialluften som redan finns i ditt hus. Så det är ett exempel på diffusion.
ett exempel på utgjutning, där gas genom en liten öppning kan vara en tekanna. En te vattenkokare, gasen utvecklats i kokande vatten i en te vattenkokare undgår det lilla hålet i öppningen vilket gör att visslande ljud. Som exempel utgjutning., Ofta kan vara en gaspartikel som flyr från en nylonballong, heliumgasen i nylonballongen flyr och gasen krymper och ballongen krymper. Det är också ett exempel på utgjutning.
så låt oss prata om vad det faktiskt betyder och hur snabbt dessa partiklar går. Okej, så vi vet att effusionshastigheten är lika med kvadratroten, invers av kvadratroten av molmassan. Så låt oss faktiskt sätta det i handling. Så jag ska gå direkt till, vanligtvis när du pratar om priserna, du kommer att jämföra en gas till en annan., Så du ska jämföra gas A med gas b och det här är faktiskt Grahams lag och jag kommer till det här om en sekund. Men jag vill beskriva det på ett bildligt sätt här nere.
okej. Så låt oss säga att du jämför priserna på vätekloridgas som har en Molmassa på 36 gram per mol till graden av ammoniakgas som är 17 gram per mol. I ena änden på samma exakta tid, kommer du att ha denna gas in i röret och denna gas in i röret. Och se till att när de träffas kommer de faktiskt att få en reaktion, en reaktion kommer att inträffa., Så låt oss faktiskt göra det ’ så samtidigt som vi ska komma in, du kommer att sätta in, Jag kommer att få en annan markör. Du kommer att sätta i väteklorid i ena änden av röret och samtidigt exakt när du sätter i ammoniak till den andra änden av röret.
Nu, vad kommer att hända. Gaspartiklarna kommer att flöda och vi bestämde att de kommer att flöda från en, från hög koncentration till låg koncentration. Så vi ska börja flöda mot varandra., Den här killen är riktigt stor och tung, 36 gram per mullvad och den här killen är riktigt lätt och mager 17 gram per mullvad. Så den här killen borde resa snabbare än den här killen, eller hur? Så den här killen kommer att resa snabbt snabbt snabbt snabbt, den här killen kommer att resa långsamt jämförelsevis eftersom det är riktigt tung och tung i vikt. Så de kommer förmodligen att träffas närmare vätekloridänden, förmodligen här där vi kommer att få ammoniumklorid, snyggt. Förmodligen vanligtvis runt här eftersom detta kommer att resa mycket snabbare än den här killen., Så om du skulle jämföra priserna och faktiskt hitta hastigheten, när du jämför dem med en jämfört med graden av b är det lika med kvadratroten av molmassan av A på botten och över den molära massan av b på toppen. Låt oss omsätta detta i praktiken.
vad är molar ass av en gas som diffunderar tre gånger snabbare än syre under liknande förhållanden? Okej. Så syre har en Molmassa på 32 gram per mol. Okej, och den här okända gasen vi inte vet. Vi har okänd gas. Okej. Den här killen reser tre gånger snabbare. Så jag säger att den färdas tre mol per sekund, okej? Förlåt., Vi får tre meter per sekund. Det är mer logiskt. Då färdas syregasen, om den färdas tre gånger snabbare, kommer den att färdas på Meter per sekund. Okej.
så om vi skulle sätta detta graden av A, Jag kommer att säga, okänd gas är en, syre kommer att vara b.okej. Hastigheten på A är tre meter per sekund. Andelen b är en meter per sekund. Och det här kommer att motsvara kvadratroten av och glömma att vända dem, molar massa av a, i det här fallet vet vi inte x av molmassan är b, i det här fallet är det 32 gram per mol. Så vi vill lösa vad x är. Okej., Tja, enkelt sätt att göra det är fyrkantigt båda sidor och det kommer att ge mig 9 = 32 över x. så när vi multiplicerar x gånger 9 får vi 9x = 32. Vi delar båda med 9. x = 3,55 gram per mol. Det här är min molära massa av min okända gas. Så här kan vi göra det matematiskt och det här är den typ av frågor du förmodligen kommer att se. Vi går och tittar på en video av Grahams lag och handling.
Jag lovar att visa dig något riktigt coolt så länge du lovar att inte prova det hemma, okej? Okej. Nu vill alla veta varför min röst låter högre när jag andas in helium., Det enkla faktum är att helium är sex gånger mindre tätare än luft vilket innebär ljudvågor färdas genom det mycket snabbare vilket gör min röst låter mycket högre. Nu kan samma effekt uppnås i omvänd om jag andas in något som svavelhexaflourid som är sex gånger tätare än luft. Jag andas in lite av det, och min röst blir riktigt låg men på något sätt är jag fortfarande rolig. Det är vetenskapligt.
okej. så hur spelade Grahams lag en del av det? Helium som han inhalerade var faktiskt väldigt lätt., Så det reste genom halsen och reste genom hans vokal ackord mycket snabbt och så gjorde hans gjorde sin röst mycket hög. Svavelhexaflourid är extremt tung. Han sa tät och det är samma idé, tung eller tät och det reste, det reste genom vokal ackord mycket långsamt gör hans röst mycket djupt.
så det är en verklig verkliga livet exempel eller ett roligt exempel på Grahams lag.