- Iš ko ji susideda ir iš matavimo vienetų
- R vertės, išreikštos L, atėmimas
- Įprasta Avogadro dėsnio forma
- Pasekmės ir padariniai
- ištakos
- Avogadro hipotezė
- Avogadro numeris
- Avogadro eksperimentas
- Eksperimentuokite su komerciniais konteineriais
- Pavyzdžiai
- ARBA
- N
- N
- Nuorodos
Iš Avogadro įstatymas prielaidą, kad tokį patį tūrį iš visų dujų, ne į tą pačią temperatūrai ir slėgiui, turi tą patį skaičių molekulių. 1811 m. Italų fizikas Amadeo Avogadro pasiūlė dvi hipotezes: pirmojoje sakoma, kad, kaip sakė Johnas Daltonas, elementariųjų dujų atomai yra kartu molekulėse, o ne egzistuoja kaip atskiri atomai.
Antroje hipotezėje teigiama, kad vienodame dujų kiekyje esant pastoviam slėgiui ir temperatūrai yra tas pats molekulių skaičius. Avogadro hipotezė dėl molekulių skaičiaus dujose nebuvo priimta iki 1858 m., Kai italų chemikas Stanislao Cannizaro sukūrė loginę chemijos sistemą, paremtą ja.
Iš Avogadro dėsnio galima daryti išvadą: tam tikrai idealių dujų masei jos tūris ir molekulių skaičius yra tiesiogiai proporcingi, jei temperatūra ir slėgis yra pastovūs. Tai taip pat reiškia, kad idealiai veikiančių dujų molinis tūris yra vienodas visiems.
Pavyzdžiui, atsižvelgiant į daugybę balionų, pažymėtų A – Z, jie visi pripildomi, kol pripūsta iki 5 litrų tūrio. Kiekviena raidė atitinka skirtingas dujines rūšis; tai yra, jo molekulės turi savo ypatybes. Avogadro įstatymas teigia, kad visuose balionuose yra vienodas molekulių skaičius.
Jei balionai bus pripūsti iki 10 litrų, remiantis Avogadro hipotezėmis, bus įvesta dvigubai daugiau pradinių dujinių apgamų.
Iš ko ji susideda ir iš matavimo vienetų
Avogadro dėsnis teigia, kad idealių dujų masei dujų tūris ir molių skaičius yra tiesiogiai proporcingi, jei temperatūra ir slėgis yra pastovūs. Matematiškai jį galima išreikšti tokia lygtimi:
V / n = K
V = dujų tūris, paprastai išreiškiamas litrais.
n = medžiagos kiekis, išmatuotas moliais.
Be to, iš vadinamojo idealiųjų dujų įstatymo turime:
PV = nRT
P = dujų slėgis paprastai išreiškiamas atmosferomis (atm), gyvsidabrio mm (mmHg) arba Pascal (Pa).
V = dujų tūris, išreikštas litrais (L).
n = apgamų skaičius.
T = dujų temperatūra, išreikšta Celsijaus laipsniais, Farenheito laipsniais arba Kelvino laipsniais (0 ºC lygi 273,15 K).
R = idealiųjų dujų universalioji konstanta, kuri gali būti išreikšta įvairiais vienetais, iš kurių išsiskiria: 0,08205 L · atm / K.mol (L · atm K -1 .mol -1 ); 8,314 J / K. mol (JK -1 .mol -1 ) (J yra džaulis); ir 1,987 cal / Kmol (cal.K -1 .mol -1 ) (cal yra kalorijos).
R vertės, išreikštos L, atėmimas
Tūris, kurį dujų molas užima slėgyje ir 0 ° C temperatūroje, lygiavertėje 273K, yra 22,414 litro.
R = PV / T
R = 1 atm x 22,414 (L / mol) / (273 ºK)
R = 0,082 L atm / mol.K
Idealią dujų lygtį (PV = nRT) galima užrašyti taip:
V / n = RT / P
Jei manoma, kad temperatūra ir slėgis yra pastovūs, nes R yra konstanta, tada:
RT / P = K
Tada:
V / n = K
Tai yra Avogadro dėsnio pasekmė: egzistuoja pastovus ryšys tarp tūrio, kurį užima idealios dujos, ir tų dujų molių skaičiaus, esant pastoviai temperatūrai ir slėgiui.
Įprasta Avogadro dėsnio forma
Jei turite dvi dujas, ankstesnė lygtis tampa tokia:
V 1 / n 1 = V 2 / n 2
Ši išraiška taip pat parašyta taip:
V 1 / V 2 = n 1 / n 2
Aukščiau pavaizduotas nurodytas proporcingumo santykis.
Savo hipotezėje Avogadro atkreipė dėmesį į tai, kad dviejose to paties tūrio ir toje pačioje temperatūroje bei slėgyje esančiose idealiose dujose yra tas pats molekulių skaičius.
Iš esmės, tas pats pasakytina ir apie tikras dujas; pavyzdžiui, vienodame tūryje O 2 ir N 2 yra tas pats molekulių skaičius, kai ji yra toje pačioje temperatūroje ir slėgyje.
Tikrosios dujos rodo nedidelius nukrypimus nuo idealaus elgesio. Tačiau Avogadro dėsnis beveik galioja tikroms dujoms esant pakankamai žemam slėgiui ir aukštai temperatūrai.
Pasekmės ir padariniai
Reikšmingiausia Avogadro dėsnio pasekmė yra tai, kad idealių dujų nuolatinė R vertė yra vienoda visoms dujoms.
R = PV / nT
Taigi, jei R yra pastovus dviem dujoms:
P 1 V 1 / nT 1 = P 2 V 2 / n 2 T 2 = konstanta
1 ir 2 priedėliai žymi dvi skirtingas idealiąsias dujas. Daroma išvada, kad ideali dujų konstanta 1 moliui dujų nepriklauso nuo dujų pobūdžio. Tuomet šio dujų kiekio užimtumas tam tikroje temperatūroje ir slėgyje visada bus toks pat.
Dėl Avogadro dėsnio taikymo paaiškėja, kad 1 molis dujų užima 22,414 litrų tūrį esant 1 atmosferos slėgiui ir esant 0 ºC (273 K) temperatūrai.
Kita akivaizdi pasekmė yra tokia: jei slėgis ir temperatūra yra pastovūs, padidėjus dujų kiekiui, padidės ir jų tūris.
ištakos
1811 m. Avogadro pateikė savo hipotezę, pagrįstą Daltono atominės teorijos ir Gay-Lussaco dėsniais apie molekulių judėjimo vektorius.
Gajus-Lussacas 1809 m. Padarė išvadą, kad "dujos, kad ir kokias proporcijas jos galėtų derinti, visada sukuria junginius, kurių tūris, matuojamas tūriu, visada yra daugybinis."
Tas pats autorius taip pat parodė, kad „dujų deriniai visada vyksta pagal labai paprastus tūrio ryšius“.
Avogadro pažymėjo, kad cheminės dujų fazės reakcijos apima tiek reagentų, tiek produkto molekulines rūšis.
Remiantis šiuo teiginiu, santykis tarp reagentų ir produkto molekulių turi būti sveikasis skaičius, nes jungčių nutrūkimas prieš reakciją (atskiri atomai) mažai tikėtinas. Tačiau molinius kiekius galima išreikšti trupmeninėmis vertėmis.
Savo ruožtu jungtinių tūrių dėsnis rodo, kad skaitinis ryšys tarp dujinių tūrių taip pat yra paprastas ir sveikasis. Tai lemia tiesioginį ryšį tarp dujinių rūšių tūrio ir molekulių skaičiaus.
Avogadro hipotezė
Avogadro pasiūlė, kad dujų molekulės būtų diatominės. Tai paaiškino, kaip du tūriai molekulinio vandenilio susijungia su vienu tūriu molekulinio deguonies, kad būtų du tūriai vandens.
Be to, Avogadro pasiūlė, kad jei vienodame dujų kiekyje būtų vienodai dalelių, dujų tankio santykis turėtų būti lygus šių dalelių molekulinės masės santykiui.
Akivaizdu, kad dalijant d1 iš d2, gaunama m1 / m2 dalis, nes dujinių masių užimamas tūris abiejoms rūšims yra vienodas ir jis panaikina:
d1 / d2 = (m1 / V) / (m2 / V)
d1 / d2 = m1 / m2
Avogadro numeris
Viename molyje yra 6,022 x 10 23 molekulės arba atomai. Šis skaičius vadinamas Avogadro skaičiumi, nors jis nebuvo tas, kuris jį apskaičiavo. Jean Pierre, 1926 m. Nobelio premijos laureatas, atliko reikiamus išmatavimus ir pasiūlė vardą Avogadro garbei.
Avogadro eksperimentas
Labai paprastas Avogadro dėsnio įrodymas yra acto rūgšties įdėjimas į stiklinį butelį ir natrio bikarbonato įdėjimas, butelio burnos uždarymas balionu, kuris neleidžia į buteliuką patekti ar išeiti dujoms. .
Acto rūgštis reaguoja su natrio bikarbonatu ir taip išskiria CO 2 . Dujos kaupiasi balione ir sukelia jų pripūtimą. Teoriškai baliono pasiekiamas tūris yra proporcingas CO 2 molekulių skaičiui , kaip teigiama Avogadro įstatyme.
Tačiau šis eksperimentas turi apribojimą: balionas yra elastingas kūnas; Todėl, nes jo siena plečiasi dėl CO 2 kaupimosi , joje sukuriama jėga, kuri priešinasi jo išsitempimui ir bando sumažinti baliono tūrį.
Eksperimentuokite su komerciniais konteineriais
Pateiktas dar vienas iliustratyvus Avogadro dėsnio eksperimentas, naudojant sodos skardines ir plastikinius butelius.
Jei yra sodos skardinių, į ją pilamas natrio bikarbonatas, tada pridedamas citrinos rūgšties tirpalas. Junginiai reaguoja tarpusavyje, išskirdami CO 2 dujas , kurios kaupiasi skardinės viduje.
Po to pridedamas koncentruotas natrio hidroksido tirpalas, kurio funkcija „atskirti“ CO 2 . Tada patepimas skardinės vidumi greitai uždaromas naudojant lipnią juostą.
Po tam tikro laiko pastebima, kad skardinė susitraukia, nurodydama, kad sumažėjo CO 2 . Tuomet galima manyti, kad skardinės tūris sumažėja, tai atitinka Avogadro dėsnį, kad sumažėja CO 2 molekulių skaičius .
Atliekant eksperimentą su buteliu, atliekama ta pati procedūra kaip ir su sodos skardine, o pridedant NaOH buteliuko burna uždaroma dangteliu; taip pat stebimas butelio sienos susitraukimas. Dėl to galima atlikti tą pačią analizę kaip ir soda.
Pavyzdžiai
Trys žemiau pateikti vaizdai iliustruoja Avogadro dėsnio sąvoką, susiedami dujų užimamą tūrį ir reagentų bei produktų molekulių skaičių.
ARBA
Dujų vandenilio tūris yra dvigubas, tačiau jis užima tokio paties dydžio indą kaip ir dujinis deguonis.
N
N
Nuorodos
- Bernardas Fernandezas, PhD. (2009 m. Vasario mėn.). Dvi Avogadro (1811) hipotezės. . Paimta iš: bibnum.education.fr
- Nuria Martínez Medina. (2012 m. Liepos 5 d.). Avogadro, puikus XIX amžiaus italų mokslininkas. Paimta iš: rtve.es
- Muñoz R. ir Bertomeu Sánchez JR (2003) Mokslo istorija vadovėliuose: Avogadro hipotezė, Enseñanza de las Ciencias, 21 (1), 147–161.
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2018 m. Vasario 1 d.). Kas yra Avogadro dėsnis? Paimta iš: thinkco.com
- Enciklopedijos „Britannica“ redaktoriai. (2016 m. Spalio 26 d.). Avogadro dėsnis. „Encyclopædia Britannica“. Paimta iš: britannica.com
- Yang, SP (2002). Namų apyvokos reikmenys, naudojami atidarant talpas ir pademonstruojant Avogadro dėsnį. Chemijos pedagogas. T.: 7, puslapiai: 37–39.
- Glasstone, S. (1968). Fizinės chemijos traktatas. 2 duoda aišk. Redakcija Aguilar.