> Avogadron numero

Ota selvää mikä on Avogadron numero rukouksissa. Tutki molekyylien ainemäärän ja Avogadron luvun, Brownin liikkeen, kaasuvakion ja Faradayn suhdetta.

Molekyylien lukumäärää moolissa kutsutaan Avogadro-luvuksi, joka on 6,02 x 10 23 mol -1.

Oppimistehtävä

• Ymmärrä Avogadron numeron ja myyrien välinen suhde.

Avainkohdat

• Avogadro ehdotti, että tasaisen paineen ja lämpötilan tapauksessa yhtä suuret kaasutilavuudet sisältävät saman määrän molekyylejä.
• Avogadro-vakio on tärkeä tekijä, koska se yhdistää muita fysikaalisia vakioita ja ominaisuuksia.
• Albert Einstein uskoi, että tämä luku voidaan johtaa määristä ruskea liike. Jean Perrin mittasi sen ensimmäisen kerran vuonna 1908.

Ehdot

• Kaasuvakio on yleisvakio (R), joka johtuu ihanteellisen kaasun laista. Se erotetaan Boltzmannin vakiosta ja Avogadro-luvusta.
• Faradayn vakio on sähkövarauksen määrä elektronimoolia kohden.
• Brownin liike on elementtien satunnaista siirtymää, joka muodostuu nesteen yksittäisiin molekyyleihin kohdistuvien törmäysten seurauksena.

Jos kohtaat aineen määrän muutoksen, on helpompi käyttää muuta yksikköä kuin molekyylien lukumäärää. Mooli on kansainvälisen järjestelmän perusyksikkö ja välittää aineen, joka sisältää niin monta atomia kuin on varastoitu 12 grammaan hiili-12:ta. Tätä aineen määrää kutsutaan Avogadron numeroksi.

Hän onnistui luomaan suhteen saman tilavuuden eri kaasujen massojen välille (saman lämpötilan ja paineen olosuhteissa). Tämä edistää niiden molekyylipainojen suhdetta

Avogadro-luku ilmaisee molekyylien määrän yhdessä happigrammassa. Älä unohda, että tämä on osoitus aineen kvantitatiivisesta ominaisuudesta, ei itsenäinen mittauskoko. Vuonna 1811 Avogadro arvasi, että kaasun tilavuus voi olla verrannollinen atomien tai molekyylien lukumäärään, eikä kaasun luonne vaikuta tähän (luku on universaali).

Jean Perinne voitti Nobelin fysiikan palkinnon vuonna 1926 Avogadron vakion johtamisesta. Joten Avogadron luku on 6,02 x 10 23 mol -1.

tieteellinen merkitys

Avogadro-vakio on tärkeä linkki makro- ja mikroskooppisissa luonnonhavainnoissa. Se tavallaan rakentaa sillan muille fysikaalisille vakioille ja ominaisuuksille. Esimerkiksi määrittää suhteen kaasuvakion (R) ja Boltzmannin (k) välille:

R = kNA = 8,314472 (15) J mol-1 K-1.

Ja myös Faradayn vakion (F) ja perusvarauksen (e) välillä:

F = N Ae = 96485,3383 (83) C mol-1.

Jatkuva laskelma

Numeron määritelmä vaikuttaa atomin massan laskemiseen, joka saadaan jakamalla kaasumoolin massa Avogadron luvulla. Vuonna 1905 Albert Einstein ehdotti sen johtamista Brownin liikkeen voimakkuuksien perusteella. Tätä ideaa Jean Perrin testasi vuonna 1908.

Avogadron laki

Atomiteorian kehityksen kynnyksellä () A. Avogadro esitti hypoteesin, jonka mukaan samassa lämpötilassa ja paineessa yhtä suuret määrät ihanteellisia kaasuja sisältävät sama numero molekyylejä. Myöhemmin osoitettiin, että tämä olettamus on välttämätön seuraus kineettinen teoria, ja tunnetaan nykyään Avogadron lakina. Se voidaan formuloida seuraavasti: yksi mooli mitä tahansa kaasua samassa lämpötilassa ja paineessa vie saman tilavuuden normaaleissa olosuhteissa 22,41383 . Tämä määrä tunnetaan kaasun moolitilavuutena.

Avogadro itse ei tehnyt arvioita molekyylien määrästä tietyssä tilavuudessa, mutta hän ymmärsi, että tämä on erittäin suuri arvo. Ensimmäinen yritys löytää tietyn tilavuuden sisältävien molekyylien lukumäärä tehtiin vuonna J. Loschmidt. Loschmidtin laskelmista seurasi, että ilmalla molekyylien määrä tilavuusyksikköä kohti on 1,81·10 18 cm −3, mikä on noin 15 kertaa pienempi kuin todellinen arvo. Kahdeksan vuoden jälkeen Maxwell antoi paljon tarkemman arvion "noin 19 miljoonasta miljoonasta" molekyylistä kuutiosenttimetriä kohden eli 1,9·10 19 cm-3. Itse asiassa 1 cm³ ihanteellista kaasua normaaleissa olosuhteissa sisältää 2,68675·10 19 molekyyliä. Tätä määrää on kutsuttu Loschmidt-luvuksi (tai vakioksi). Siitä lähtien on kehitetty suuri joukko riippumattomia menetelmiä Avogadro-luvun määrittämiseksi. Saatujen arvojen erinomainen yhteensopivuus on vakuuttava todiste molekyylien todellisesta määrästä.

Jatkuva mittaus

Virallisesti hyväksytty Avogadron numeron arvo tänään mitattiin vuonna 2010. Tätä varten käytettiin kahta pii-28:sta valmistettua palloa. Pallot hankittiin Leibnizin kristallografiainstituutista ja kiillotettiin Australian Center for High Precision Opticsissa niin tasaisesti, että niiden pinnalla olevien ulkonemien korkeus ei ylittänyt 98 nm. Niiden valmistukseen käytettiin erittäin puhdasta pii-28:aa, joka eristettiin Venäjän tiedeakatemian Nižni Novgorodin erittäin puhtaiden aineiden kemian instituutissa piitetrafluoridista, joka on erittäin rikastettu pii-28:lla, joka saatiin mekaanisen suunnittelun keskustoimistosta. Insinöörityötä Pietarissa.

Tällaisten käytännössä ihanteellisten esineiden avulla on mahdollista laskea suurella tarkkuudella pallossa olevien piiatomien lukumäärä ja siten määrittää Avogadro-luku. Saatujen tulosten mukaan se on yhtä suuri 6,02214084(18)×10 23 mol -1 .

Vakioiden välinen suhde

• Boltzmannin vakion, yleisen kaasuvakion tulon kautta, R=kN A.
• Alkuainesähkövarauksen ja Avogadron luvun tulolla Faradayn vakio ilmaistaan, F=fi A.

Katso myös

Huomautuksia

Kirjallisuus

• Avogadron numero // Suuri Neuvostoliiton tietosanakirja

Wikimedia Foundation. 2010 .

Katso, mikä "Avogadron numero" on muissa sanakirjoissa:

- (Avogadron vakio, symboli L), vakio, joka on yhtä suuri kuin 6,022231023, vastaa aineen yhden MOL:n sisältämien atomien tai molekyylien määrää ... Tieteellinen ja tekninen tietosanakirja

Avogadron numero- Avogadro konstanta statusas T-ala kemian määritelmä Dalelit (atomit, molekyylit, jonit) lukumäärä yhden materiaalin molyje, lygus (6,02204 ± 0,000031) 10²³ mol⁻¹. santrumpa(os) Santrumą žr. priede. priedas(ai) Grafinis formatas atitikmenys:… … Chemijos terminų aiskinamasis žodynas

Avogadron numero- Avogadro konstanta statusas T ala fizika atitikmenys: engl. Avogadron vakio; Avogadron numero vok. Avogadro Konstante, f; Avogadrosche Konstante, f rus. Avogadron vakio, f; Avogadron numero, n pranc. konstante d'Avogadro, f; nombre… … Fizikos terminų žodynas

Avogadro-vakio (Avogadro-luku)- hiukkasten (atomien, molekyylien, ionien) lukumäärä 1 moolissa ainetta (mooli on aineen määrä, joka sisältää niin monta hiukkasta kuin on atomeja tarkalleen 12 grammassa hiili-12-isotooppia), jota merkitään symboli N = 6,023 1023. Yksi ... ... Modernin luonnontieteen alku

- (Avogadron luku), rakenneelementtien (atomit, molekyylit, ionit tai muut h c) lukumäärä yksiköissä. laske va va (yhdessä moolissa). Nimetty A. Avogadron mukaan, nimetty NA:ksi. A. p. yksi fysikaalisista perusvakioista, joka on välttämätön monien ... Fyysinen tietosanakirja

- (Avogadron luku; merkitty NA), molekyylien tai atomien lukumäärä 1 moolissa ainetta, NA \u003d 6,022045 (31) x 1023 mol 1; nimi nimeltä A. Avogadro... Luonnontiede. tietosanakirja

- (Avogadron luku), hiukkasten (atomien, molekyylien, ionien) lukumäärä 1 moolissa VA:ssa. Merkitty NA ja yhtä suuri kuin (6.022045 ... Chemical Encyclopedia

Na \u003d (6,022045 ± 0,000031) * 10 23 molekyylien lukumäärä minkä tahansa aineen moolissa tai atomien lukumäärä yksinkertaisen aineen moolissa. Yksi perusvakioista, jolla voit määrittää sellaisia ​​​​suureita kuin esimerkiksi atomin tai molekyylin massa (katso ... ... Collier Encyclopedia

Tiedämme koulun kemian kurssista, että jos otamme yhden moolin mitä tahansa ainetta, se sisältää 6.02214084(18).10^23 atomia tai muita rakenneelementtejä (molekyylejä, ioneja jne.). Mukavuuden vuoksi Avogadro-numero kirjoitetaan yleensä tässä muodossa: 6.02. 10^23.

Mutta miksi Avogadro-vakio (ukrainaksi "tuli Avogadroksi") on sama kuin tämä arvo? Oppikirjoissa ei ole vastausta tähän kysymykseen, ja kemian historioitsijat tarjoavat erilaisia ​​versioita. Näyttää siltä, ​​​​että Avogadron numerolla on jokin salainen merkitys. Onhan olemassa maagisia numeroita, joista jotkut sisältävät luvun "pi", fibonacci-luvut, seitsemän (idässä kahdeksan), 13 jne. Taistelemme tietotyhjiötä vastaan. Emme puhu siitä, kuka Amedeo Avogadro on, ja miksi hänen laatimansa lain, löydetyn vakion lisäksi Kuussa oleva kraatteri nimettiin myös tämän tiedemiehen mukaan. Tästä on jo kirjoitettu monia artikkeleita.

Tarkemmin sanottuna en laskenut molekyylejä tai atomeja missään tietyssä tilavuudessa. Ensimmäinen henkilö, joka yrittää selvittää, kuinka monta kaasumolekyyliä

Tietyssä tilavuudessa samassa paineessa ja lämpötilassa, oli Josef Loschmidt, ja se oli vuonna 1865. Kokeidensa tuloksena Loschmidt tuli siihen tulokseen, että missä tahansa kaasun kuutiosenttimetrissä normaaleissa olosuhteissa on 2,68675. 10^19 molekyyliä.

Myöhemmin keksittiin itsenäisiä menetelmiä Avogadro-luvun määrittämiseksi, ja koska tulokset olivat suurimmaksi osaksi samat, tämä puhui jälleen molekyylien todellisen olemassaolon puolesta. Tällä hetkellä menetelmien määrä on ylittänyt 60, mutta viime vuosina tutkijat ovat yrittäneet edelleen parantaa arvion tarkkuutta ottaakseen käyttöön uuden määritelmän termille "kilo". Toistaiseksi kiloa on verrattu valittuun materiaalistandardiin ilman perustavanlaatuista määritelmää.

Kuitenkin takaisin kysymykseemme - miksi tämä vakio on yhtä suuri kuin 6,022 . 10^23?

Kemiassa vuonna 1973 laskelmien mukavuuden vuoksi ehdotettiin sellaisen käsitteen käyttöönottoa kuin "aineen määrä". Suuren mittauksen perusyksikkö oli mooli. IUPACin suositusten mukaan minkä tahansa aineen määrä on verrannollinen sen spesifisten aineiden määrään alkuainehiukkasia. Suhteellisuuskerroin ei riipu aineen tyypistä, ja Avogadro-luku on sen käänteisluku.

Otetaan esimerkki. Kuten atomimassayksikön määritelmästä tiedetään, 1 a.m.u. vastaa yhtä kahdestoistaosaa yhden hiiliatomin massasta 12C ja on 1,66053878,10^(−24) grammaa. Jos kerrot 1 a.m.u. Avogadro-vakiolla saat 1 000 g/mol. Otetaan nyt vaikkapa beryllium. Taulukon mukaan yhden berylliumatomin massa on 9,01 amu. Lasketaan, mitä yksi mooli tämän alkuaineen atomeja on yhtä suuri:

6,02 x 10^23 mol-1 * 1,66053878x10^(-24) grammaa * 9,01 = 9,01 grammaa/mol.

Siten käy ilmi, että numeerisesti yhtyy atomiin.

Avogadro-vakio valittiin erityisesti siten, että moolimassa vastasi atomi- tai dimensiotonta arvoa - suhteellista molekyylipainoa.

Fysikaalisten ja matemaattisten tieteiden tohtori Jevgeni Meilikhov

Johdatus (lyhennettynä) kirjaan: Meilikhov EZ Avogadron numero. Kuinka nähdä atomi. - Dolgoprudny: Kustantaja "Intellect", 2017.

Italialainen tiedemies Amedeo Avogadro, A. S. Pushkinin aikalainen, ymmärsi ensimmäisenä, että atomien (molekyylien) lukumäärä yhdessä gramma-atomissa (moolissa) on sama kaikille aineille. Tämän luvun tunteminen avaa tien atomien (molekyylien) koon arvioimiseen. Avogadron elämän aikana hänen hypoteesinsa ei saanut asianmukaista tunnustusta.

Avogadro-luvun historiaa käsittelee Moskovan fysiikan ja tekniikan instituutin professori Jevgeni Zalmanovich Meilikhov, kansallisen tutkimuskeskuksen "Kurchatov Institute" päätutkija, uusi kirja.

Jos jonkin maailmankatastrofin seurauksena kaikki kertynyt tieto tuhoutuisi ja vain yksi lause tulisi tuleville elävien olentojen sukupolville, mikä väite, joka koostuu vähimmistä sanoista, toisi eniten tietoa? Uskon, että tämä on atomihypoteesi: ... kaikki kappaleet koostuvat atomeista - pienistä kappaleista, jotka ovat jatkuvassa liikkeessä.
R. Feynman. Feynmanin luennot fysiikasta

Avogadron luku (Avogadron vakio, Avogadron vakio) määritellään atomien lukumääränä 12 grammassa puhdasta isotooppia hiili-12 (12 C). Se merkitään yleensä nimellä N A, harvemmin L. CODATAn (perusvakioiden työryhmä) suosittelema Avogadro-luvun arvo vuonna 2015: N A = 6.02214082(11) 10 23 mol -1. Mooli on se määrä ainetta, joka sisältää N A -rakenneelementtejä (eli niin monta alkuainetta kuin on atomeja 12 g 12 C:ssa), ja rakenneosat ovat yleensä atomeja, molekyylejä, ioneja jne. Määritelmän mukaan atomi massayksikkö (a.e. .m) on 1/12 12 C-atomin massasta. Yhdellä moolilla (gramm-mol) ainetta on massa (moolimassa), joka grammoina ilmaistuna on numeerisesti yhtä suuri tämän aineen molekyylipainoon (ilmaistuna atomimassayksiköinä). Esimerkiksi: 1 mooli natriumia on massa 22,9898 g ja sisältää (noin) 6,02 10 23 atomia, 1 mooli kalsiumfluoridia CaF 2 on massa (40,08 + 2 18,998) = 78,076 g ja sisältää (noin) 02 10 23 molekyyliä.

Vuoden 2011 lopulla XXIV yleisessä paino- ja mittakonferenssissa hyväksyttiin yksimielisesti ehdotus, että mooli määritellään kansainvälisen yksikköjärjestelmän (SI) tulevassa versiossa siten, että vältetään sen liittäminen määritelmään. grammasta. Oletetaan, että vuonna 2018 myyrä määritetään suoraan Avogadro-numerolla, jolle annetaan tarkka (virheetön) arvo CODATAn suosittelemien mittaustulosten perusteella. Toistaiseksi Avogadro-lukua ei hyväksytä määritelmän mukaan, vaan mitattu arvo.

Tämä vakio on nimetty kuuluisan italialaisen kemistin Amedeo Avogadron (1776-1856) mukaan, joka, vaikka hän ei itse tiennyt tätä lukua, ymmärsi sen olevan erittäin suuri arvo. Atomiteorian kehityksen kynnyksellä Avogadro esitti hypoteesin (1811), jonka mukaan samassa lämpötilassa ja paineessa yhtä suuret määrät ihanteellisia kaasuja sisältävät saman määrän molekyylejä. Tämän hypoteesin osoitettiin myöhemmin olevan seurausta kaasujen kineettisestä teoriasta, ja se tunnetaan nykyään Avogadron lakina. Se voidaan muotoilla seuraavasti: yksi mooli mitä tahansa kaasua samassa lämpötilassa ja paineessa vie saman tilavuuden normaaleissa olosuhteissa 22,41383 litraa (normaaliolosuhteet vastaavat painetta P 0 \u003d 1 atm ja lämpötilaa T 0 \u003d 273,15 K ). Tämä määrä tunnetaan kaasun moolitilavuutena.

Ensimmäisen yrityksen löytää tietyn tilavuuden sisältävien molekyylien lukumäärä teki vuonna 1865 J. Loschmidt. Hänen laskelmistaan ​​seurasi, että molekyylien lukumäärä ilmatilavuusyksikköä kohti on 1,8·10 18 cm -3, mikä, kuten kävi ilmi, on noin 15 kertaa pienempi kuin oikea arvo. Kahdeksan vuotta myöhemmin J. Maxwell antoi paljon läheisemmän arvion totuudesta - 1,9·10 19 cm -3. Lopuksi vuonna 1908 Perrin antaa jo hyväksyttävän arvion: N A = 6,8·10 23 mol -1 Avogadron luku, löydetty Brownin liikettä koskevista kokeista.

Sen jälkeen on kehitetty suuri joukko riippumattomia menetelmiä Avogadro-luvun määrittämiseksi, ja tarkemmat mittaukset ovat osoittaneet, että todellisuudessa on (noin) 2,69 x 10 19 molekyyliä 1 cm 3:ssä ihanteellista kaasua normaaleissa olosuhteissa. Tätä määrää kutsutaan Loschmidt-luvuksi (tai vakioksi). Se vastaa Avogadron lukua N A ≈ 6,02·10 23 .

Avogadron luku on yksi tärkeimmistä fysikaalisista vakioista, jolla oli tärkeä rooli luonnontieteiden kehityksessä. Mutta onko se "yleinen (perus)fyysinen vakio"? Itse termiä ei ole määritelty, ja se liittyy yleensä enemmän tai vähemmän yksityiskohtaiseen taulukkoon fyysisten vakioiden numeerisista arvoista, joita tulisi käyttää ongelmien ratkaisemisessa. Tässä suhteessa fysikaalisina perusvakioksina pidetään usein niitä suureita, jotka eivät ole luonnonvakioita ja jotka johtuvat vain valitusta yksikköjärjestelmästä (esim. magneettinen ja sähköinen tyhjiövakio) tai ehdollisista kansainvälisistä sopimuksista (esim. esimerkiksi atomimassayksikkö). Perusvakioihin sisältyy usein monia johdettuja suureita (esimerkiksi kaasuvakio R, klassinen elektronin säde r e \u003d e 2 /m e c 2 jne.) tai, kuten molaarisen tilavuuden tapauksessa, jonkin fysikaalisen parametriin liittyvän arvon. tiettyihin koeolosuhteisiin, jotka valitaan vain mukavuussyistä (paine 1 atm ja lämpötila 273,15 K). Tästä näkökulmasta Avogadro-luku on todella perusvakio.

Tämä kirja on omistettu tämän luvun määrittämismenetelmien historialle ja kehitykselle. Eepos kesti noin 200 vuotta ja siihen liittyi eri vaiheissa erilaisia ​​fyysisiä malleja ja teorioita, joista monet eivät ole menettäneet merkitystään tähän päivään asti. Kirkkaimmat tieteelliset mielet olivat mukana tässä tarinassa - riittää mainita A. Avogadro, J. Loschmidt, J. Maxwell, J. Perrin, A. Einstein, M. Smoluchovsky. Listaa voisi jatkaa loputtomiin...

Kirjoittajan on myönnettävä, että kirjan idea ei kuulu hänelle, vaan Lev Fedorovich Soloveichikille, hänen luokkatoverilleen Moskovan fysiikan ja tekniikan instituutissa, miehelle, joka harjoitti soveltavaa tutkimusta ja kehitystä, mutta pysyi romanttisena. sydämeltään fyysikko. Tämä on henkilö, joka (yksi harvoista) jatkaa "julmallakin aikakaudellamme" taistellakseen todellisen "korkeamman" liikuntakasvatuksen puolesta Venäjällä, arvostaa ja parhaan kykynsä mukaan edistää fyysisten ideoiden kauneutta ja eleganssia. . Tiedetään, että juonen, jonka A. S. Pushkin esitti N. V. Gogolille, syntyi loistava komedia. Näin ei tietenkään ole tässä, mutta ehkä tästä kirjasta on myös hyötyä jollekin.

Tämä kirja ei ole "populaaritieteellinen" teos, vaikka siltä saattaa ensi silmäyksellä vaikuttaa. Se käsittelee vakavaa fysiikkaa jonkin verran historiallista taustaa vasten, käyttää vakavaa matematiikkaa ja käsittelee melko monimutkaisia ​​tieteellisiä malleja. Itse asiassa kirja koostuu kahdesta (ei aina jyrkästi rajatusta) osasta, jotka on suunniteltu eri lukijoille - jotkut saattavat pitää sen mielenkiintoisena historiallisesta ja kemiallisesta näkökulmasta, kun taas toiset voivat keskittyä ongelman fyysiseen ja matemaattiseen puoleen. Kirjoittajalla oli mielessään utelias lukija - fysiikan tai kemian tiedekunnan opiskelija, joka ei ole vieras matematiikalle ja intohimoinen tieteen historiasta. Onko sellaisia ​​opiskelijoita? Kirjoittaja ei tiedä tarkkaa vastausta tähän kysymykseen, mutta hän toivoo oman kokemuksensa perusteella sen olevan olemassa.

Tietoja Kustantajan "Intellect" kirjoista - sivustolla www.id-intellect.ru

Avogadron laki kemiassa auttaa laskemaan kaasumaisen aineen tilavuuden, moolimassan, määrän ja kaasun suhteellisen tiheyden. Amedeo Avogadro muotoili hypoteesin vuonna 1811, ja se vahvistettiin myöhemmin kokeellisesti.

Laki

Joseph Gay-Lussac oli ensimmäinen, joka tutki kaasujen reaktioita vuonna 1808. Hän muotoili kaasujen lämpölaajenemisen lait ja tilavuussuhteet saatuaan vetykloridista ja ammoniakista (kaksi kaasua) kiteisen aineen - NH 4 Cl (ammoniumkloridi). Kävi ilmi, että sen luomiseksi on otettava samat määrät kaasuja. Lisäksi, jos yksi kaasu oli ylimäärä, niin "ylimääräinen" osa reaktion jälkeen jäi käyttämättä.

Hieman myöhemmin Avogadro teki johtopäätöksen, että samoissa lämpötiloissa ja paineissa yhtä suuri määrä kaasuja sisältää saman määrän molekyylejä. Tässä tapauksessa kaasuilla voi olla erilaisia ​​kemiallisia ja fysikaalisia ominaisuuksia.

Riisi. 1. Amedeo Avogadro.

Avogadron laista seuraa kaksi seurausta:

• ensimmäinen - yksi mooli kaasua yhtäläisissä olosuhteissa vie saman tilavuuden;
• toinen - kahden kaasun yhtä suuren tilavuuden massojen suhde on yhtä suuri kuin niiden moolimassojen suhde ja ilmaisee yhden kaasun suhteellisen tiheyden toisen kaasun suhteen (merkitty D:llä).

Normaaliolosuhteet (n.s.) ovat paine P = 101,3 kPa (1 atm) ja lämpötila T = 273 K (0 °C). Normaaleissa olosuhteissa kaasujen moolitilavuus (aineen tilavuus sen määrään) on 22,4 l / mol, ts. 1 mooli kaasua (6,02 ∙ 10 23 molekyyliä - vakio numero Avogadro) tilavuus on 22,4 litraa. Molaaritilavuus (V m) on vakioarvo.

Riisi. 2. Normaalit olosuhteet.

Ongelmanratkaisu

Lain tärkein merkitys on kyky suorittaa kemiallisia laskelmia. Lain ensimmäisen seurauksen perusteella voit laskea kaasumaisen aineen määrän tilavuuden kautta kaavalla:

missä V on kaasun tilavuus, V m on moolitilavuus, n on aineen määrä mooliina mitattuna.

Toinen johtopäätös Avogadron laista koskee kaasun suhteellisen tiheyden (ρ) laskemista. Tiheys lasketaan m/V-kaavalla. Jos tarkastelemme 1 moolia kaasua, tiheyskaava näyttää tältä:

ρ (kaasu) = M/V m,

missä M on yhden moolin massa, ts. moolimassa.

Yhden kaasun tiheyden laskemiseksi toisesta kaasusta on tarpeen tietää kaasujen tiheys. Kaasun suhteellisen tiheyden yleinen kaava on seuraava:

D(y)x = ρ(x) / ρ(y),

missä ρ(x) on yhden kaasun tiheys, ρ(y) on toisen kaasun tiheys.

Jos korvaamme tiheyslaskelman kaavalla, saamme:

D (y) x \u003d M (x) / V m / M (y) / V m.

Molaarinen tilavuus pienenee ja pysyy

D(y)x = M(x)/M(y).

Harkitse käytännön käyttöä laki kahden tehtävän esimerkissä:

• Kuinka monta litraa CO 2:ta saadaan 6 moolista MgCO 3:a MgCO 3:n hajoamisreaktiossa magnesiumoksidiksi ja hiilidioksidiksi (n.o.)?
• Mikä on hiilidioksidin suhteellinen tiheys vedylle ja ilmalle?

Ratkaistaan ​​ensin ensimmäinen ongelma.

n(MgC03) = 6 mol

MgCO 3 \u003d MgO + CO 2

Magnesiumkarbonaatin ja hiilidioksidin määrä on sama (yksi molekyyli kumpikin), joten n (CO 2) \u003d n (MgCO 3) \u003d 6 mol. Kaavasta n \u003d V / V m voit laskea tilavuuden:

V = nV m, so. V (CO 2) \u003d n (CO 2) ∙ V m \u003d 6 mol ∙ 22,4 l / mol \u003d 134,4 l

Vastaus: V (CO 2) \u003d 134,4 l

Ratkaisu toiseen ongelmaan:

• D (H2) CO 2 = M (CO 2) / M (H 2) \u003d 44 g / mol / 2 g / mol \u003d 22;
• D (ilma) CO 2 \u003d M (CO 2) / M (ilma) = 44 g / mol / 29 g / mol \u003d 1,52.

Riisi. 3. Kaavat aineen määrän tilavuudesta ja suhteellisesta tiheydestä.

Avogadron lain kaavat toimivat vain kaasumaisille aineille. Ne eivät koske nesteitä ja kiinteitä aineita.

Mitä olemme oppineet?

Lain sanamuodon mukaan yhtä suuri määrä kaasuja samoissa olosuhteissa sisältää saman määrän molekyylejä. Normaaleissa olosuhteissa (n.c.) molaarisen tilavuuden arvo on vakio, ts. Kaasujen V m on aina 22,4 l/mol. Laista seuraa, että sama määrä eri kaasujen molekyylejä normaaleissa olosuhteissa vie saman tilavuuden, samoin kuin yhden kaasun suhteellinen tiheys toisessa - yhden kaasun moolimassan suhde toisen kaasun moolimassaan kaasua.

Aihekilpailu

Raportin arviointi

Keskiarvoluokitus: neljä . Saatujen arvioiden kokonaismäärä: 261.