യഥാർത്ഥ വാതകങ്ങൾ: ആദർശത്തിൽനിന്നുള്ള വ്യതിചലനം

രാസ ശാസ്ത്രജ്ഞൻമാർക്കും ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞർക്കും ഇടയിൽ "വാതക വാതകങ്ങൾ" എന്നറിയപ്പെടുന്ന വാതകങ്ങൾ സാധാരണയായി ഇത്തരം വാതകങ്ങൾ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഏതെങ്കിലും സ്പെഷലിസ്റ്റ് റഫറൻസ് ബുക്കിലാണെങ്കിലും സാധാരണ അവസ്ഥയിലും സ്ഥിര നിലയിലും ഈ വസ്തുക്കളുടെ ഒരു മോളിലെ 22.41108 ലിറ്റർ വ്യാപ്തം അടങ്ങിയിരിക്കുന്നുവെന്ന് വായിക്കാവുന്നതാണ്. അത്തരമൊരു പ്രസ്താവന, "ആദർശ വാതകങ്ങൾ" എന്ന് വിളിക്കുവാനുള്ള സാധുത മാത്രമാണ്, അതിന് വേണ്ടി, Clapeyron സമവാക്യമനുസരിച്ച്, പരസ്പര ആകർഷണങ്ങളും, തന്മാത്രകളുടെ തകർച്ചയും പ്രവർത്തിക്കുന്നില്ല, രണ്ടാമത്തെ അധിനിവേശത്തിന്റെ അളവ് അല്പം കുറവുള്ളതാണ്.

തീർച്ചയായും, അത്തരം പദാർത്ഥങ്ങൾ പ്രകൃതിയിൽ നിലനിൽക്കുന്നില്ല, അതിനാൽ ഈ വാദമുഖങ്ങളും കണക്കുകൂട്ടലുകളും പൂർണ്ണമായും സൈദ്ധാന്തികമായ ഓറിയന്റേഷനുണ്ട്. ആത്യന്തികമായ നിയമങ്ങളിൽ നിന്നും വ്യതിചലിക്കുന്ന ചില വാതകങ്ങൾ പലപ്പോഴും കണ്ടെത്താറുണ്ട്. അത്തരം വസ്തുക്കളുടെ തന്മാത്രകൾ തമ്മിൽ എപ്പോഴും പരസ്പര ആകർഷണശക്തികൾ ഉണ്ട്, അതിൽ നിന്നും അവയുടെ സംഖ്യ നിർവ്വഹിക്കപ്പെട്ട തികഞ്ഞ മാതൃകയിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമാണ്. എല്ലാ വാതക വാതകങ്ങൾക്കും ഐഡിയയിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായ വ്യതിയാനങ്ങൾ ഉണ്ട്.

എന്നാൽ ഇവിടെ നമുക്ക് വളരെ വ്യക്തമായ പ്രവണത കാണാൻ കഴിയും: വസ്തുവിന്റെ തിളച്ചുമറിയുന്ന കാര്യം പൂജ്യം ഡിഗ്രിയിലെത്തിയാൽ, ഈ ബന്ധം മികച്ച മാതൃകയിൽ നിന്നായിരിക്കും. ഡച്ച് ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞനായ ജൊഹാനസ് ഡൈഡേറിക് വാൻ ഡെർ വാലേഴ്സിന്റെ യഥാർത്ഥ വാതകത്തിന്റെ സമവാക്യം 1873 ൽ അദ്ദേഹത്തെ രൂപവത്കരിച്ചു. ഈ ഫോര്മുലയില്, ഫോര്മാറ്റ് (p - n ² a / V ² ) (വി - എന്ബി) = nRT, പരീക്ഷണത്തോടെ നിര്ണ്ണയിക്കപ്പെട്ട, Clapeyron സമവാക്യം (പിവി = nRT) മാറിയതിനു വളരെ പ്രാധാന്യമുള്ള രണ്ടു തിരുത്തുകളും അവതരിപ്പിക്കുന്നു. അവയിൽ ആദ്യത്തേത് മോളിക്യൂളർ പരസ്പരാശ്രയങ്ങളെ സ്വാധീനിക്കുന്നു, മാത്രമല്ല ഗ്യാസ് ഉപയോഗിച്ച് മാത്രമല്ല, അതിന്റെ വോള്യം, സാന്ദ്രത, മർദ്ദം എന്നിവയേയും സ്വാധീനിക്കുന്നു. രണ്ടാമത്തെ തിരുത്തൽ വസ്തുവിന്റെ തന്മാത്രകളെ നിർണ്ണയിക്കുന്നു.

ഉയർന്ന അളവിലുള്ള ഗ്യാസ് സമ്മർദ്ദങ്ങളിൽ ഈ മാറ്റങ്ങൾക്ക് പ്രാധാന്യം നൽകും. ഉദാഹരണത്തിന്, 80 എ.റ്റി. അന്തരീക്ഷത്തിൽ നൈട്രജന്. കണക്കുകൂട്ടലുകൾ ഐഡിയയിൽ നിന്ന് അഞ്ച് ശതമാനം വ്യത്യാസപ്പെടും, നാനൂറ് അന്തരീക്ഷമർദ്ദങ്ങളുള്ള സമ്മർദ്ദവും നൂറുശതമാനവും ഉയരും. ആദർശ വാതക മാതൃകയിലെ നിയമങ്ങൾ വളരെ ഏകദേശമാണ്. അവയിൽ നിന്നുള്ള വ്യതിചലനം അളവിലും ഗുണപരമായും ആണ്. ആദ്യത്തേത് ക്ലെപ്പെയ്രൺ സമവാക്യം എല്ലാ വാതക വസ്തുക്കളിലും ഏകദേശം കൃത്യമായി സംതൃപ്തമായിട്ടുണ്ട് എന്ന വസ്തുതയിലാണ്. ഒരു ഗുണപരമായ സ്വഭാവം കൂടുതൽ ആഴത്തിലുള്ളതാണ്.

യഥാർത്ഥ വാതകങ്ങൾ പൂർണമായും ഒരു ദ്രാവകരൂപത്തിലും ഒരു സോളിഡ് സംഖ്യാ രഹിത സംസ്ഥാനമായും രൂപാന്തരപ്പെടുത്താവുന്നതാണ് , അവ ക്ലോപ്രിയോൺ സമവാക്യം കർശനമായി പിന്തുടരുന്നുവെങ്കിൽ അസാധ്യമായിരിക്കും. അത്തരം വസ്തുക്കളുടെ മേൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഇന്റർകോളുലർ ഫോറങ്ങൾ വിവിധ രാസ സംയുക്തങ്ങളുടെ രൂപവത്കരണത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. സൈദ്ധാന്തിക ആദർശ വാതക വ്യവസ്ഥയിൽ ഇത് വീണ്ടും അസാധ്യമാണ്. അങ്ങനെ രൂപപ്പെട്ട ബോണ്ടുകൾക്ക് കെമിക്കൽ ബോണ്ടുകൾ അഥവാ valence bonds എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നു. യഥാർത്ഥ വാതകം അയോണൈസ്ഡ് ചെയ്യുമ്പോൾ, കുലെമ്പാം ആകർഷണം ആരംഭിക്കുന്നത് അതിലെ മാനിഫെസ്റ്റ് ആരംഭിക്കുന്നു, ഉദാഹരണത്തിന് പ്ലാസ്മയുടെ, അതായത് അസ്ഥിരമായ ഒരു അയോണൈസ്ഡ് വസ്തുവാണ് പ്ലാസ്മയുടെ പെരുമാറ്റം. ഇന്നത്തെ പ്ലാസ്മയുടെ ഭൗതികശാസ്ത്രം ഇന്ന് വിപുലമായതും അതിവേഗം വികസിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നതുമായ ശാസ്ത്രീയ ശിക്ഷണമാണ്. ജ്യോതിശാസ്ത്രത്തിൽ വളരെ വിപുലമായ ഒരു പ്രയോഗവും, റേഡിയോ തരംഗങ്ങളുടെ സിഗ്നലുകളെ നിയന്ത്രിക്കുന്നതും, നിയന്ത്രിക്കപ്പെടുന്ന ആണവ, തെർമോന്യൂക്ലിയക് പ്രതിപ്രയോജനങ്ങളുടെ പ്രശ്നങ്ങളിലും ആണ് ഇത്.

യഥാർത്ഥ വാതകങ്ങളിൽ കെമിക്കൽ ബോണ്ടുകൾ സ്വാഭാവികമായും അവയുടെ സ്വഭാവം മൂലം മോളികുലർ ശക്തികളിൽ നിന്ന് വ്യത്യാസപ്പെട്ടില്ല. ഇരുവരും വലിയ അളവിൽ, അടിസ്ഥാന ചാർജുകൾ തമ്മിലുള്ള വൈദ്യുത ആശയവിനിമയത്തിലേക്ക് തിളച്ചുമറിയുകയാണ്. ഇതിൽ ദ്രവ്യമാനത്തിന്റെ മുഴുവൻ ആറ്റോമിക് തന്മാത്ര ഘടന നിർമിക്കപ്പെടുന്നു. എന്നാൽ, ക്വാല്യൂം മെക്കാനിക്സിന്റെ ആവിർഭാവത്തോടെ മാത്രമേ മോളിക്യൂലാർ, രാസവൈദധങ്ങൾ പൂർണമായ അറിവ് കൈവന്നു.

ഡച്ച് ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞന്റെ സമവാക്യവുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്ന എല്ലാ കാര്യങ്ങളും പ്രായോഗികമായി നടപ്പാക്കാനാകില്ല എന്നത് അംഗീകരിക്കുന്നതാണ്. ഇതിനായി ഒരു തെർമോഡൈമിക്കൻ സ്ഥിരത ഫാക്ടർ ആവശ്യമാണ്. വസ്തുവിന്റെ അത്തരം സ്ഥിരതയ്ക്ക് ഒരു പ്രധാന വ്യവസ്ഥയാണ് ഇസോടോർമൽ മർദ്ദം സമവാക്യം മൊത്തം ശരീരസംഖ്യ കുറയ്ക്കുന്നതിനുള്ള പ്രവണതയെ കർശനമായി അനുസരിക്കേണ്ടത് എന്നതാണ്. മറ്റൊരുതരത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ, V വർദ്ധിക്കുന്ന മൂല്യം, വാതകത്തിന്റെ എല്ലാ കുഴലുകളും സ്ഥിരമായി കുറയ്ക്കണം. അതേസമയം, ഗുരുതരമായ താപനിലയുള്ള താഴെയുള്ള വാൻ ഡെർ വാലുകളുടെ സമമിതികളിൽ, ഉയരുന്ന പ്രദേശങ്ങൾ നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു. അത്തരം മേഖലകളിൽ കിടക്കുന്ന വസ്തുതകൾ വസ്തുക്കളുടെ അസ്ഥിരാവസ്ഥയാണ്. പ്രായോഗികമായി അത് പ്രായോഗികമല്ല.