Специальное предложение

Статью подготовили специалисты образовательного сервиса Zaochnik.

Закон Авогадро

Содержание:

Возьмем постоянную температуру T=const, постоянный объем V=const и неизменное давление. В этих условиях количество молекул (частиц) в любом идеальном газе будет оставаться постоянным. Данный параметр обозначается буквой N, а само утверждение называется законом Авогадро.

Определение 1

При условии неизменности температуры и давления один моль любого газа будет занимать одинаковый объем.

Уточним, что при решении задач часто упоминаются так называемые нормальные условия. Это означает, что давление равно одной атмосфере или p=105 Па=760 мм рт.ст, t=0 °C. В этих условиях молярный объем любого идеального газа будет равен:

RTp=Vμ=22,4·10-3 м3моль=22,4 лмоль.

Если нам нужно рассчитать давление смеси разреженных газов, то нужно воспользоваться законом Дальтона.

Что такое число Лошмидта

Определение 2

Количество молекул в постоянном объеме идеального газа в нормальных условиях называют числом Лошмидта.

Оно будет равно:

nL=NAVμ=2,686754·1025 м-3.

Значение закона Авогадро

Данный закон был открыт в 1811 г. физиком Амадео Авогадро в рамках атомно-молекулярной теории. Он считал, что в составе одной молекулы может находиться несколько атомов. Благодаря этому утверждению он смог объяснить и описать в терминах своей теории опыты Гей-Люссака, который ранее предположил существование закона объемных отношений, однако не смог обосновать его теоретически и решил принять за аксиому.

Определение 3

Соотношение объемов реагирующих газов может быть выражено с помощью простых целых чисел. Это правило называется законом объемных отношений.

Нужна помощь преподавателя?
Опиши задание — и наши эксперты тебе помогут!

Зная закон Авогадро, можно сделать вывод, что и соотношение плотностей идеальных газов будет равно отношению их молярных масс в нормальных условиях:

ρ1ρ2=μ1μ2.

Первое отношение в данном равенстве – так называемая относительная плотность первого газа по второму. Также мы можем преобразовать формулу Авогадро, записав ее с помощью масс веществ, поскольку с учетом одинаковых объемов равенство будет аналогичным:

D=ρ1ρ2=m1m2.

Мы можем вычислить относительную плотность газа по отношению к водороду или воздуху. поскольку знаем их молярные массы. Они равны μvozd=29·10-3 кгмоль и μH2=2·10-3 кгмоль соответственно.

Наиболее употребительная область применения закона Авогадро – химия. С его помощью возможно определение состава соединений разных газов, а также вычисление их относительной атомной и молекулярной массы.

Пример 1

Условие: у нас есть 0,5 моля хлора, которые при нормальных условиях будут занимать некоторый объем. Вычислите, чему именно он будет равен. Какой объем будут занимать 140 гр того же вещества в равных условиях?

Решение

Закон Авогадро гласит, что в нормальных условиях 1 моль любого газа займет объем, равный Vμ=22,4·10-3 м3моль. Зная это, мы можем легко решить данную задачу.

VCl2=ν·Vμ.

Возьмем единицы данных в СИ и вычислим:

VCl2=0,5·22,4·10-3=11,2·10-3 м3.

Чтобы решить вторую часть задачи, воспользуемся таблицей Менделеева и возьмем из нее молярную массу хлора. Она равна μCl2=70·10-3 кгмоль.

Также нам потребуется формула для количества вещества:

Подставим нужные значения и проведем вычисление:

VCl2=mMVм.

При m=140 гр=140·10-3 кг получим:

VCl2=140·10-370·10-3·22,4·10-3=44,8·10-3 (м3).

Ответ: 0,5 молей хлора займут объем, равный 11,2 л, а 140 г хлора – 44,8 л.

Пример 2

Условие: поскольку мы знаем, что μH2=2 гмоль, молярная масса искомого вещества может быть вычислена по следующей формуле:

D=m1m2=μμH2μx=23·2=46 гмоль.

Решение

Составим пропорцию и из нее найдем массу углерода:

CO2 C
1 моль 1 моль
26,4 гр x
44 гр 12 гр

mC=x=26,4·1244=7,2 (г).

По закону сохранения массы мы можем точно так же вычислить массу водорода: mH=16,2·218=1,8 (г) и кислорода: mO=13,8-7,2-1,8=4,8 (г).

Теперь вычислим, сколько именно молей было в исходном веществе:

νС=7,212=0,6 (моль).

νH=1,81=1,8 (моль).

νO=4,816=0,3 (моль).

Зная закон отношений, можем записать следующее:

νC: νH: νO=0,6:1,8:0,3.

Нам осталось взять числа последнего соотношения и разделить их на 0,3. Получим:

2:6:1.

Отсюда можно вывести простейшую формулу C2H6O.

μC2H6O=24+6+16=46 гмоль.

Ранее по формуле мы получили молярную массу, равную 46. Поскольку истинная и простейшая формулы вещества совпадают, значит, задача решена.

Ответ: искомое вещество имеет формулу С2H6O.

Навигация по статьям

Выполненные работы по физике
  • Физика

    Тепловое движение

    • Вид работы:

      Реферат

    • Выполнена:

      25 июля 2017 г.

    • Стоимость:

      400 руб

    Заказать такую же работу
  • Физика

    Физика метод узловых потенциалов

    • Вид работы:

      Решение задач

    • Выполнена:

      15 июня 2017 г.

    • Стоимость:

      100 руб

    Заказать такую же работу
  • Физика

    ИДЗ. Заказ: 34649

    • Вид работы:

      Решение задач

    • Выполнена:

      20 мая 2017 г.

    • Стоимость:

      3 200 руб

    Заказать такую же работу
  • Физика

    Теплопередача

    • Вид работы:

      Контрольная работа

    • Выполнена:

      5 ноября 2017 г.

    • Стоимость:

      5 000 руб

    Заказать такую же работу
  • Физика

    Домашний физический эксперимент как средство развития интереса учащихся основной школы к физике

    • Вид работы:

      Дипломная

    • Выполнена:

      1 декабря 2016 г.

    • Стоимость:

      5 000 руб

    Заказать такую же работу
  • Физика

    НОУ по физике 9 класс

    • Вид работы:

      Курсовая

    • Выполнена:

      15 февраля 2017 г.

    • Стоимость:

      1 000 руб

    Заказать такую же работу
  • Не получается написать работу самому?

    Доверь это кандидату наук!