10 жаратылыстану-математика бағытындағы 10-сыныбына арналған оқулық 1-бөлім

§ 22. АВОГАДРО ЗАҢЫ. КӨЛЕМДІК ҚАТЫНАСТАР ЗАҢЫ

Газдар арасындағы реакциялардың ал­ ғашқы сандық зерттеулері француз ғалымы Гей-Люссакқа тиесілі. Ол — газдардың жы­ лулық ұлғаюы туралы танымал заңның авторы. Гей-Люссак реакция нәтижесінде түзілген және реакцияға қатысатын газдардың көлемдерін өлшей отырып, әрекеттесуші газдардың көлемдерінің бір-біріне және олардың әрқайсысының реакция нәтижесінде түзілген газ тәрізді өнімдердің көлемдеріне қатынасы кіші бүтін сандар қатынасындай болатындығын анықтады.

Мысалы, 2 көлем сутек пен 1 көлем оттектің өзара әрекеттесуінен су буының 2 көлемі түзіледі:

2Н₂ + О₂ = 2Н₂О

2л 1л 2л

100

Әрине, көлемді өлшеу кез келген жағдайда бірдей қысым мен бірдей температурада жүзеге асырылады.

Сұйық және қатты күйдегі бөлшектердің арақашықтығымен салыс­ тырғанда газ тәрізді заттың бөлшектерінің арақашықтығы үлкен болады. Бұл арақашықтық газ молекулаларының өлшемінен де әлде­ қайда үлкен (45-сурет).

Газ Сұйық Қатты

45-сурет. Түрлі агрегаттық күйдегі заттардың құрылыс модельдері

Сондықтан газдың көлемі газдардың молекулаларының көлемімен емес, олардың арақашықтығымен анықталады. Бұл арақашықтық сыртқы жағдайларға — температура мен қысымға тәуелді. Сыртқы жағдай бірдей болғанда әртүрлі газдардың молекулаларының арақа­ шықтығы бірдей болады, сондықтан:

Бірдей жағдайда (Т және р бірдей болғанда) әртүрлі газдардың бірдей көлемінде (V) молекулалар саны (N) бірдей болады (Авогадро заңы, 1811 ж.).

V1	= V2
Егер T1	=	T2	, олай болса N1 = N2
P	=	P
1		2

Мұндағы V₁, T₁, p₁, N₁ — бір газдың көлемі, температурасы, қысымы және молекула саны;


V₂, T₂, p₂, N₂ — екінші газдың көлемі, температурасы, қысымы және молекула саны.

Мысалы, оттек молекулаларының мөлшері сутек молеку­лаларынан әлдеқайда үлкен болса да, температура мен қысым бірдей болғанда 1 л сутек пен 1 л оттектің молекула сандары бірдей болады.