Prawo Bunsena-Grahama

Wikipedia:Weryfikowalność
 Ten artykuł od 2018-03 wymaga zweryfikowania podanych informacji.
Należy podać wiarygodne źródła w formie przypisów bibliograficznych.
Część lub nawet wszystkie informacje w artykule mogą być nieprawdziwe. Jako pozbawione źródeł mogą zostać zakwestionowane i usunięte.
Sprawdź w źródłach: Encyklopedia PWN • Google Books • Google Scholar • Federacja Bibliotek Cyfrowych • BazHum • BazTech • RCIN • Internet Archive (texts / inlibrary)
Dokładniejsze informacje o tym, co należy poprawić, być może znajdują się w dyskusji tego artykułu.
Po wyeliminowaniu niedoskonałości należy usunąć szablon {{Dopracować}} z tego artykułu.

Prawo Bunsena-Grahama to podana przez Roberta Bunsena modyfikacja prawa Grahama. Mówi ono, że

"Szybkość dyfuzji gazu jest odwrotnie proporcjonalna do pierwiastka kwadratowego z jego masy cząsteczkowej"

Najczęściej prawo to jest przedstawiane jako porównanie szybkości dyfuzji dwóch gazów:

v 1 v 2 = M 2 M 1 {\displaystyle {\frac {v_{1}}{v_{2}}}={\sqrt {\frac {M_{2}}{M_{1}}}}}

gdzie:

  • v - szybkość dyfuzji gazu
  • M - masa cząsteczkowa gazu
  • "1" i "2" - indeksy oznaczające oba gazy.

Przeprowadzając pomiar dyfuzji 2 gazów w tych samych warunkach, można określić stosunek ich mas cząsteczkowych, a przez porównanie z gazem o znanej masie cząsteczkowej można określić masę cząsteczkową dla nieznanego gazu.

Uzasadnianie

Uzasadnienie słuszności tego prawa można przeprowadzić korzystając z rozkładu Maxwella-Boltzmanna:

Szybkość dyfuzji gazu jest proporcjonalna do szybkości poruszania się indywidualnych cząsteczek gazu, z kolei dla gazu doskonałego wszystkie rodzaje średnich szybkości cząsteczek gazu doskonałego są odwrotnie proporcjonalne do pierwiastka kwadratowego z masy cząsteczki gazu, m, lub z masy molowej, M:
v ∼ 1 m {\displaystyle v\sim {\frac {1}{\sqrt {m}}}}   oraz   v ∼ 1 M {\displaystyle v\sim {\frac {1}{\sqrt {M}}}}

skąd dostajemy powyższe prawo dyfuzji.

Prawo Bunsena-Grahama może być stosowane do składników mieszaniny gazów. W praktyce było wykorzystane przy rozdziale izotopów uranu potrzebnym w czasie II wojny światowej do produkcji amerykańskiej bomby atomowej.