AP Chemistry

chất khígas

gasVietnamese: chất khí

Còn gọi:Also called: pha khí · trạng thái khí · gas phase

Chất khí là trạng thái vật chất mà các hạt chuyển động tự do, không có hình dạng hay thể tích xác định, lấp đầy toàn bộ bình chứa.A gas is the state of matter in which particles move freely, have no definite shape or volume, and fill their entire container.

Trực giác: Chất khí giống như một đám học sinh được thả vào sân trường rộng — mỗi người tự chạy lung tung và tự động trải đều khắp sân, không ai đứng yên một chỗ cố định.Intuition: A gas is like a crowd of students turned loose on a huge schoolyard — each one runs wherever it likes, and they spread out evenly across the whole space rather than staying put.

Định nghĩa đầy đủFull definition1 phút đọc1 min read

Chất khí là trạng thái vật chất có các nguyên tử hoặc phân tử ở xa nhau, tương tác yếu và chuyển động gần như độc lập. Các hạt liên tục va chạm với nhau và thành bình, nên khí lấp đầy bình, không duy trì hình dạng hoặc thể tích riêng.

Với khí lý tưởng, áp suất, thể tích, số mol và nhiệt độ tuyệt đối liên hệ qua $PV=nRT$ . Khí thực lệch mô hình này ở áp suất rất cao hoặc nhiệt độ rất thấp, khi lực tương tác và thể tích phân tử không thể bỏ qua.

A gas is the state of matter whose atoms or molecules are far apart, interact weakly, and move almost independently of one another. The particles collide constantly with each other and with the container walls, so a gas fills its container instead of keeping a shape or volume of its own.

For an ideal gas, pressure, volume, number of moles, and absolute temperature are related by $PV=nRT$ . Real gases depart from this model at very high pressures or very low temperatures, where intermolecular forces and the volume of the molecules themselves can no longer be ignored.

Ký hiệuNotation

PV = nRT

, trong đó

P

là áp suất (Pa hoặc atm),

V

là thể tích (L hoặc m³),

n

là số mol,

R = 8{,}314\ \text{J mol}^{-1}\text{K}^{-1}

T

là nhiệt độ (K).

PV = nRT

, where

P

is pressure (Pa or atm),

V

is volume (L or m³),

n

is the number of moles,

R = 8.314\ \text{J mol}^{-1}\text{K}^{-1}

, and

T

is temperature (K).

Đơn vịUnitsÁp suất: Pa, atm, mmHg; Thể tích: L, m³; Nhiệt độ: KPressure: Pa, atm, mmHg; Volume: L, m³; Temperature: K

Hay hiểu saiCommon misconceptions3 ý · 1 phút đọc3 points · 1 min read

Trong định luật khí lý tưởng, nhiệt độ phải dùng thang Kelvin.

Thang này bắt đầu từ độ không tuyệt đối; dùng Celsius làm sai các quan hệ như $V_1/T_1=V_2/T_2$ .

Thể tích mol $22{,}4\,\mathrm{L}$ không phải hằng số phổ quát.

Với khí lý tưởng, giá trị này ứng với $0\,^\circ\mathrm{C}$ và $1\,\mathrm{atm}$ ; ở điều kiện khác, dùng $V=nRT/P$ .

Ở cùng nhiệt độ, phân tử khí nặng hơn không có động năng trung bình lớn hơn.

Theo thuyết động học phân tử, động năng trung bình bằng nhau; phân tử có khối lượng mol lớn hơn có $v_{rms}$ nhỏ hơn.

Temperature in the ideal gas law must be on the Kelvin scale.

Kelvin starts at absolute zero, so using Celsius ruins relationships such as $V_1/T_1=V_2/T_2$ .

The molar volume $22.4\,\mathrm{L}$ is not a universal constant.

For an ideal gas it applies at $0\,^\circ\mathrm{C}$ and $1\,\mathrm{atm}$ ; under other conditions, use $V=nRT/P$ .

At the same temperature, heavier gas molecules do not have greater average kinetic energy.

Kinetic molecular theory gives all gases the same average kinetic energy, so a larger molar mass means a smaller $v_{rms}$ .

Mẹo phòng thiExam tips2 mẹo2 tips

Khi thu khí trên nước, phải trừ áp suất hơi nước.

Áp kế đo tổng áp suất của khí và hơi nước; dùng $P_{gas}=P_{total}-P_{H_2O}$ trước khi tính $n=PV/RT$ .

Khi giải thích độ lệch khỏi khí lý tưởng, nêu giả thiết bị phá vỡ.

Ở áp suất cao, thể tích phân tử không thể bỏ qua; ở nhiệt độ thấp, lực hút làm áp suất thấp hơn dự đoán.

When a gas is collected over water, subtract the water vapor pressure.

The gauge reads the combined pressure of gas and water vapor, so use $P_{gas}=P_{total}-P_{H_2O}$ before calculating $n=PV/RT$ .

When explaining deviations from ideal behavior, name the assumption that fails.

At high pressure the molecules' own volume matters; at low temperature attractive forces make the pressure lower than predicted.

Tần suất trong đề AP ChemistryHow often it shows up on AP ChemistryThường xuyênVery common

Khái niệm này sinh ra từ đâuWhere the concept comes from1 phút đọc1 min read

đầu thế kỷ 17Jan Baptist van HelmontParacelsusAmedeo AvogadroStanislao Cannizzaro

Đầu thế kỷ 17, Jan Baptist van Helmont đặt từ “gas” khi nhận ra một chất khí khác với không khí.

In the early 17th century, Jan Baptist van Helmont coined the word “gas” after recognizing a gaseous substance distinct from air.

Vì sao mang đúng cái tên này? Cái tên nghe cụt lủn ấy thực ra là một từ Hy Lạp cổ được chép lại theo âm đọc: χάος, tức "chaos" — sự hỗn mang. Trong tiếng Hà Lan, chữ g phát âm giống ch trong "loch", nên khi van Helmont viết "gas" thì ông đang ghi lại chính âm của "chaos" bằng chữ cái quê nhà. Do đó từ này không phải sáng tạo từ hư không, mà nối tiếp cách dùng đã có trong giả kim thuật (alchemy), lần đầu thấy ở các trước tác của Paracelsus; với Paracelsus, "chaos" mang nghĩa đại loại là thứ nước loãng đến cực độ. Nhờ đó cái tên vừa gợi được sự không hình dạng, không biên giới của trạng thái khí, vừa giữ liên hệ với truyền thống cũ. Tiếng Anh sau này mượn thẳng từ tiếng Hà Lan mà không đổi mặt chữ. Phải mất thêm hai thế kỷ, tính chất định lượng của chất khí mới được làm rõ: năm 1811 Amedeo Avogadro khẳng định những thể tích bằng nhau của các khí tinh khiết chứa cùng số hạt, nhưng ý tưởng này chỉ được chấp nhận rộng rãi từ năm 1858 nhờ Stanislao Cannizzaro. Tên ông về sau được đặt cho hằng số Avogadro (Avogadro constant), $6{,}022\times10^{23}\ \mathrm{mol^{-1}}$ — số hạt trong một mol chất; ở điều kiện tiêu chuẩn, lượng hạt đó chiếm thể tích mol (molar volume) khoảng $22{,}40\ \mathrm{L}$ .

Nguồn đối chiếuSources

Bạn nắm chắc chưa?Check your understanding

Quiz câu thật từ ngân hàng đềReal exam questions from our question bank

Vài câu thật gắn đúng khái niệm này, chấm ngay kèm giải thích từng đáp án — hệ thống ghi nhớ bạn nắm tới đâu.A few real questions on exactly this concept, graded instantly with an explanation for every choice — the system remembers how well you know it.

Tạo tài khoảnCreate an account

Học tiếp từ đâyKeep learning

Bài học chứa thuật ngữ nàyLesson that uses this termChất rắn, chất lỏng và chất khíLực liên phân tử · khoácourse AP Chemistry

Bài học chứa thuật ngữ nàyLesson that uses this termPhương trình khí lý tưởngLực liên phân tử · khoácourse AP Chemistry

Bài học chứa thuật ngữ nàyLesson that uses this termSai lệch so với khí lý tưởngLực liên phân tử · khoácourse AP Chemistry

Cần trướcLearn firstcác trạng thái vật chấtstates of matter (sắp có)(coming soon)

Dẫn tớiLeads tođịnh luật khí lí tưởngideal gas law áp suất riêng phầnpartial pressure

Liên quanRelatedthuyết động học phân tửkinetic molecular theory (sắp có)(coming soon)áp suấtpressure

Mục tiêu và lộ trình unit ai cũng xem được — làm bài tập và lưu tiến độ thì cần đăng nhập.Anyone can view a unit's goals and roadmap — sign in to do the exercises and save your progress.

Hay nhầm vớiOften confused with

Thuật ngữTermKhác nhau ở đâuHow they differHay nhầm khiMixed up when

chất lỏngliquid

Khác nhau ở đâuHow they differChất khí không có thể tích xác định, nén được và chiếm hết bình chứa. Chất lỏng có thể tích xác định nhưng hình dạng phụ thuộc bình đựng.

Hay nhầm khiMixed up whenĐề hỏi vì sao khí nén được còn lỏng thì gần như không, hoặc so sánh khoảng cách giữa các hạt trong hai trạng thái.

hơivapor

Khác nhau ở đâuHow they differChất khí là trạng thái bền của chất ở điều kiện thường. Hơi là pha khí của chất vốn tồn tại dạng lỏng hoặc rắn ở nhiệt độ phòng.

Hay nhầm khiMixed up whenBài về áp suất hơi của nước hay bài thu khí trên nước, khi phải trừ áp suất hơi nước khỏi áp suất tổng.

Cùng chủ đềSame topic

Nguồn tham khảoReferences

[1]Chemistry The Central Science in SI Units 15th Expanded Global Edition. tr. 2, 11, 14.