Azentrischer Faktor

Azentrischer Faktor

Der azentrische Faktor nach Pitzer[1], auch Azentrizitätsfaktor genannt und mit Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): \omega bezeichnet, ist eine dimensionslose Stoffgröße. Er dient in der Thermodynamik als Maß für die Abweichung eines Moleküls von der idealen Kugelform und findet hauptsächlich Anwendung in thermischen Zustandsgleichungen für reale Gase.

Definition

Der azentrische Faktor ist definiert als:

Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): \omega=-\log_{10}\left(\frac{P_{s}}{P_{c}}\right)_{T_{r}=0,7}-1

Damit ist

  • Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): \omega=0\; , wenn (PsPc)Tr=0,7=0,1 ist,
  • Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): \omega>0\; , wenn Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): \left(\frac{P_s}{P_c}\right)_{T_r=0,7}\;<0{,}1 ist,
  • Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): \omega<0\; , wenn Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): \left(\frac{P_s}{P_c}\right)_{T_r=0,7}\;>0{,}1 ist.

Sind für einen Stoff die kritische Temperatur Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): T_c , der kritische Druck Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): p_c und die Siedetemperatur Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): T_s bei Normaldruck Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): p_0=1,01325 {\rm bar} bekannt, dann kann der azentrische Faktor näherungsweise berechnet werden nach:

ω=37TsTcTslog10(pcp0)1

Bei den Temperaturen handelt es sich selbstverständlich um absolute Temperaturen.

Für Stoffe, deren Moleküle nur wenig von der Kugelform abweichen(z.B. Methan), gilt Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): \omega \approx 0 .

Der Azentrizitätsfaktor wurde ursprünglich von Pitzer als ein Ausdruck in der Gleichung für den Kompressibilitätsfaktor verwendet. Durch die Anpassung an die experimentell ermittelten Dampfdrücke von Kohlenwasserstoffen, ist die Gleichung bei diesen recht exakt.

Beispiele

Stoff Tc Pc Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): \omega
Helium-3 (He3) 3,3 K 1,1 bar -0,473
Helium (He) 5,2 K 2,3 bar -0,365
Argon (Ar) 150,8 K 48,7 bar 0,0001
Xenon (Xe) 289,7 K 58,4 bar 0,008
Wasserstoff (H2) 33,0 K 12,9 bar -0,216
Stickstoff (N2) 126,2 K 33,9 bar 0,039
Sauerstoff (O2) 154,6 K 50,4 bar 0,025
Fluor (F2) 144,3 K 52,2 bar 0,054
Chlor (Cl2) 416,9 K 79,8 bar 0,090
Brom (Br2) 588,0 K 103,0 bar 0,108
Fluorwasserstoff (HF) 461,0 K 64,8 bar 0,329
Wasser (H2O) 647,3 K 221,2 bar 0,344
Schweres Wasser (D2O) 644,0 K 216,6 bar 0,351
Ammoniak (NH3) 405,5 K 113,5 bar 0,250
Methan (CH4) 190,4 K 46,0 bar 0,011
Ethylen (C2H4) 282,4 K 50,4 bar 0,089
Propan (C3H8) 369,8 K 42,5 bar 0,153
n-Butan (C4H10) 425,2 K 38,0 bar 0,199
Isobutan (C4H10) 408,2 K 36,5 bar 0,183
Kohlenmonoxid (CO) 132,9 K 35,0 bar 0,066
Kohlendioxid (CO2) 304,1 K 73,8 bar 0,239
Tetrafluormethan (CF4) 227,6 K 37,4 bar 0,177
Tetrachlorkohlenstoff (CCl4) 556,4 K 45,6 bar 0,193
Benzol (C6H6) 562,2 K 48,9 bar 0,212
Toluol (C7H8) 591,8 K 41,0 bar 0,263
Methanol (CH4O) 512,6 K 80,9 bar 0,556
Ethanol (C2H6O) 513,9 K 61,4 bar 0,644
Aceton (C3H6O) 508,1 K 47,0 bar 0,304
Essigsäure (C2H4O2) 592,7 K 57,9 bar 0,447
Schwefeldioxid (SO2) 430,8 K 78,8 bar 0,256
Schwefeltrioxid (SO3) 491,0 K 82,1 bar 0,481
Quecksilber (Hg) 1765,0 K 1510 bar -0,167

Einzelnachweise

  1. Pitzer K.S., „Corresponding States for Perfect Liquids“, J.Chem.Phys., 7, 583-590, 1939

Literatur

Weblinks

Verzeichnis von Nachschlagewerken mit azentrischen Faktoren