理想気体:化学での定義
理想気体: 粒子が空間を占めず、互いに引き合うことも反発することもない仮想の気体で、理想気体の状態方程式PV = nRTに厳密に従います。
理想気体の状態方程式で、Pは圧力、Vは体積、nは物質量(モル数)、Tはケルビンで表した温度、Rは気体定数で8.314 J/(mol·K)です。実在気体は、粒子どうしが離れていて速く動いている低圧・高温ではほぼ理想気体のようにふるまいます。高圧や低温では、粒子の大きさや引力が影響してくるため理想気体からずれます。実在気体が凝縮して液体になるのもそのためです。
例
- 0 °C、1 atmで気体1モルは約22.4 Lを占める
- 圧力一定で、ケルビンで表した温度を2倍にすると体積も2倍になる
- 温度一定で、体積を半分にすると圧力は2倍になる
- 走行後に車のタイヤの空気圧が上がるのは、中の空気が温まるため
周期表で見る
18族の先頭にあるヘリウムは、原子が非常に小さくほとんど引き合わないため、最も理想気体に近いふるまいをします。