# Chimica fisica/Collisioni molecolari e cammino libero medio

Chimica fisica
Copertina Tutti i moduli · Sviluppo

## Argomenti principali studiati dalla chimica-fisica e loro interdipendenza

* Moti Molecolari
** Teoria cinetica dei gasChimica fisica/Teoria cinetica dei gas
** Distribuzione delle velocità molecolari in un gas idealeChimica fisica/Distribuzione delle velocità molecolari in un gas ideale
** Collisioni molecolari e cammino libero medioChimica fisica/Collisioni molecolari e cammino libero medio
* Termodinamica chimica
** Conseguenze sulle reazioni chimiche
** Studio delle transizioni di fase
** Studio dei sistemi multifasici
** Termodinamica del non equilibrio
*** Sistemi termodinamici reali
* Cinetica chimica
* Chimica-fisica quantistica
** Studio dell'atomo
** Analisi di Einstein dell'interazione radiazione-materia

## Stati di aggregazione della materia

* Teoria cinetica molecolareChimica fisica/Teoria cinetica molecolare
* Gas realiChimica fisica/Gas reali
* Lo stato liquidoChimica fisica/Lo stato liquido
* Lo stato cristallinoChimica fisica/Lo stato cristallino
* Proprietà dei solidi cristalliniChimica fisica/Proprietà dei solidi cristallini
* Lo stato colloidaleChimica fisica/Lo stato colloidale
* Passaggi di stato di aggregazione della materiaChimica fisica/Passaggi di stato di aggregazione della materia

## Termodinamica chimica e unità di misura

* Concetti basilari di termodinamicaChimica fisica/Termodinamica/Concetti
* Gas ideale e gas realiChimica fisica/Termodinamica/Gas
* Il primo principio della termodinamica e sue applicazioni
** Primo principio della termodinamicaChimica fisica/Termodinamica/Primo principio
** Equilibrio termodinamico
** Trasformazione termodinamica

## Studio delle reazioni chimiche

* Studio delle reazioni chimiche
* Equilibri chimici in fase gassosa
* Equilibri chimici in soluzioneChimica fisica/Equilibri chimici in soluzione
* Equilibri chimici eterogenei

## Termochimica

* Termochimica
* Secondo principio della termodinamica
* Terzo principio della termodinamica
* Costituzione della materia
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Le particelle di un gas modificano la loro traiettoria perché urtano fra di loro.
Il cammino libero medio, indicato con la lettera greca λ, rappresenta la distanza media percorsa da una particella fra due urti successivi.

## Cammino libero medio nella teoria cinetica dei gas

Considerando il modello di un gas ideale con comportamento ideale, costituito da un unico insieme di particelle omogenee con distribuzione di Maxwell-Boltzmann delle velocità, l'equazione viene esplicitata nella formula:
$\lambda ={\frac {v_{m}}{Z}}$, dove v$_m$ è la velocità media e Z la frequenza delle collisioni.
    $\lambda ={\frac {k_{B}T}{{\sqrt {2}}\pi \sigma ^{2}P}}$
dove k$_B$ è la costante di Boltzmann, T la temperatura assoluta, σ il diametro di collisione (uguale al doppio del raggio (geometria)|raggio della particella, assunta come avente forma sferica) e P la pressione del gas.
Il cammino libero medio è noto anche nella forma:
    $\lambda ={\frac {RT}{{\sqrt {2}}\pi \sigma ^{2}N_{A}P}}$
dove $N_{A}$ è il numero di Avogadro, e $R$ è la costante universale dei gas, correlata alla costante di Boltzmann, dalla seguente equivalenza: $R=k_{B}\cdot N_{A}$ .
Se indichiamo con n il numero di particelle per unità di volume, l'equazione si può riscrivere così:
    $\lambda ={\frac {1}{{\sqrt {2}}\pi \sigma ^{2}n}}$
Per miscele di più gas è possibile calcolare il cammino libero medio di ogni singola molecola (atomo o ione) utilizzando opportunamente l'equazione generale di λ.