خطوات الاستخدام
أدخل الكتلة المولية للغاز الأول (m1) بالوحدة المناسبة (جم/مول). الكتلة المولية هي كتلة مول واحد من الغاز، وتُعبر عنها بوحدة جرام لكل مول. تستخدم هذه القيمة لحساب معدل الانتشار أو التدفق النسبي.
أدخل الكتلة المولية للغاز الثاني (m2) بنفس الوحدة (جم/مول). تأكد من إدخال القيمة الصحيحة لأن دقة النتيجة تعتمد على دقة المدخلات.
سيتم حساب نسبة معدلات التدفق أو الانتشار بين الغازين باستخدام قانون غراهام: نسبة السرعة = √(m2/m1). حيث أن الغاز ذو الكتلة المولية الأصغر ينتشر أسرع. النتيجة هي عدد بدون وحدة، وتعبر عن عدد مرات سرعة الغاز الأول مقارنة بالغاز الثاني.
أمثلة محلولة
تطبيقات عملية على قانون غراهام بخطوات الحل كاملة.
الحل
نستخدم قانون غراهام: نسبة السرعة = √(M_الأكسجين / M_الهيدروجين) = √(32 / 2) = √16 = 4. وهذا يعني أن جزيئات الهيدروجين تنتشر بمعدل 4 أضعاف سرعة جزيئات الأكسجين. التفسير الفيزيائي: الهيدروجين أخف وزناً، لذا سرعته الجذرية المتوسطة أعلى، مما يجعله ينتشر أسرع. هذا المثال يوضح لماذا يمكن للهيدروجين الهروب من الغلاف الجوي للأرض بسهولة أكبر من الأكسجين.
الحل
باستخدام قانون غراهام: السرعة_المجهول / سرعة_N₂ = √(M_N₂ / M_المجهول). بما أن السرعة_المجهول = 0.5 × سرعة_N₂، إذن 0.5 = √(28 / M_المجهول). بتربيع الطرفين: 0.25 = 28 / M_المجهول، وبالتالي M_المجهول = 28 / 0.25 = 112 جم/مول. هذا الغاز قد يكون غاز ثاني أكسيد الكربون (CO₂) أو غاز البروبان (C₃H₈) لكن الكتلة المولية 112 تطابق غاز مثل رباعي فلورو الميثان (CF₄) كتلته 88 جم/مول؟ لكن الأقرب هو غاز ثنائي أكسيد الكربون (44 جم/مول). في الواقع، قد يوجد غاز مثل هكسان حلقي (C₆H₁₂) كتلته 84 جم/مول. عدم التطابق يبين أهمية التجارب في تحديد الكتلة بدقة.