Legge di Graham

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La legge di Graham, altresì legge di effusione di Graham, fu formulata da Thomas Graham. Graham scoprì per via sperimentale che la velocità di effusione di un gas è inversamente proporzionale alla radice quadrata della massa molecolare delle particelle che lo costituiscono. La formula si può scrivere come:

{\mbox{V}_1 \over \mbox{V}_2}=\sqrt{M_2 \over M_1}

Dove:

  • V1 è la velocità di effusione del primo gas.
  • V2 è la velocità di effusione del secondo gas.
  • M1 è la massa molare del primo gas.
  • M2 è la massa molare del secondo gas.

La legge di Graham è tanto valida per l'effusione quanto per la diffusione. La legge di Graham è valida quando il cammino libero medio è maggiore del diametro del foro capillare attraverso il quale il gas effonde. Se ciò non si verifica le molecole collidono vicino al foro e la mancanza di urti dalla parte del foro, spinge il gas fuori dal contenitore. La velocità di diffusione in un liquido è inoltre anche direttamente proporzionale al coefficiente di solubilità.

Esempio[modifica | modifica wikitesto]

Sia il gas 1 H2 e il gas 2 O2.

{\mbox{V}_H \over \mbox{V}_O}={\sqrt{32} \over \sqrt{2}}={\sqrt{16} \over \sqrt{1}}= \frac{4}{1}

Ne consegue che le molecole di idrogeno gassoso viaggiano quattro volte più veloce dell'ossigeno gassoso.

La legge di Graham è utile anche per un approssimativo calcolo del peso molecolare di un gas nota la sua specie e conosciuto lo specifico rapporto tra le velocità dei due gas (come nell'esempio).

{M_2}={M_1 \mbox{V}_1^2 \over \mbox{V}_2^2}