Химия 9 класс 9-Х-3

Закон Авогадро

В 1811 г. итальянский физик А. Авогадро объяснил простые отношения между объёмами газообразных участников реакции на основании установленного им закона.

Закон Авогадро формулируется следующим образом:

Закон Авогадро

в равных объёмах любых газов и паров при одинаковых условиях содержится одинаковое количество молекул.

Закону Авогадро подчиняются только газообразные вещества. В газах промежутки между молекулами велики по сравнению с их размерами, а собственный же объём молекул очень мал. Общий объём газов определяется, главным образом, расстояниями между молекулами, примерно одинаковыми у всех газов (при  одинаковых  внешних  условиях).

Из закона Авогадро выведены следующие следствия.

следствие 1

`1` моль любого газа при нормальных условиях занимает один и тот же объём, равный приблизительно `22,4` л.

Этот объём называется молярным объёмом:

`V_m=22,4` л/моль

Масса одного и того же объёма газа тем больше, чем больше масса его молекул. Если в равных объёмах газов при одинаковых условиях содержится одинаковое число молекул, то, очевидно, что отношение масс равных объёмов газов будет равно отношению их молекулярных масс или отношению численно равных им молярных масс:

`m_1/m_2=M_1/M_2`

где  `m_1` - масса объёма первого газа,

`m_2` - масса такого же объёма второго газа,

`M_1` - молярная масса первого газа,

`M_2` - молярная масса второго газа.

Отношение массы определённого объёма одного газа к массе такого же объёма другого газа, взятого при тех же условиях, называется относительной плотностью первого газа по второму - (обозначается `D`).

`m_1/m_2=D` при `V_1=V_2`

Относительная плотность первого газа по второму газу может быть рассчитана как отношение молярных масс этих газов.

`D=M_1/M_2`, откуда  `M_1=D*M_2`.  

Обычно плотность газов определяют по отношению к водороду `M("H"_2)=2` г/моль или к воздуху `M_"возд"=29` г/моль и обозначают DH2D_{{\mathrm H}_2} или DвоздD_\mathrm{возд}.

Таким образом, зная плотность газа по водороду или по воздуху, можно легко определить его молярную, а следовательно, и относительную молекулярную массу и сформулировать второе следствие из  закона Авогадро.

Следствие 2

молярная масса вещества `(M)`, а значит, и относительная молекулярная масса `(M_r)` вещества в газообразном состоянии численно равна удвоенной плотности паров этого вещества по водороду.

Измерения объёмов газов обычно производят при условиях, отличных от нормальных.

Нормальными условиями считаются: давление `P_0= 101,325` кПа (`760` мм рт. ст., `1` атм.), температура `T_0=273` К. Для приведения объёма газа к нормальным условиям можно пользоваться уравнением, объединяющим газовые законы Бойля-Мариотта и Гей-Люссака:

`(p*V)/T=(p_0*V_0)/(T_0)`,    `(p*V)/T-"const"`,

где `V`  – объём газа при давлении  `P` и температуре `T`;

`V_0` – объём газа при нормальном давлении;

`p_0=101,325` кПа и температуре `T_0= 273` К.