|
Gaz qonunlari
Gaz holati uchun Boyl-Moriott qonuni
Bir-biridan mustaqil holda 1662 yilda ingliz olimi Boyl va 1667 yilda franstuz olimi Mariott izotermik jarayon uchun quyidagi qonunni kashf etdilar: o’zgarmas haroratda (t = const) ma’lum massali gazni bosimi hajmga teskari proporstional holda o’zgaradi: Bu qonun doimiy haroratda gaz bosimi hajmi orasidagi bog’lanishni ifodalaydi. qonunga muvofiq gaz hajmi qanchalik yuqori bo’lsa, bosim shunchalik past bo’ladi va aksincha, bosimning hajmga ko’paytmasi RV = const (bu erda, P - bosim; V - hajm) bo’ladi. Odatda, gazlar hajmi normal sharoitda o’zgacha holatlarda o’lchanadi. shu bois gaz hajmini normal sharoitlarga keltirish uchun Boyl-Moriot bilan Gey-Lyussakning gaz qonunlarini birlashtiruvchi tenglamasidan foydalaniladi: 0 0 0 T PV T PV bu erda, V- bosim P ga tengligi va T- haroratdagi hajm V0 – normal bosim; R0 va T0 - haroratdagi (273°K) gazining hajmi. Boyl-Moriot qonunini tasvirlovchi egri chiziq izoterma deyiladi. Ushbu qonun ideal gazlarga tatbiqetiladi. Real gaz bu qonunga qisman bo’y sunadi. Biroq normal harorat (0°C) va normal bosim (760 mm.s.u)ga yaqin sharoitda bu gazlar ushbu qonunga bo’ysinib, yuqori bosimda chetga chiqadi. Gey-Lyussak va Sharlning hajmiy nisbatlar qonuni Ma’lumki havo isitilganida kengayadi, natijada, uning zichligi kamayadi. shu bois ham issiq havo bilan to’ldirilgan havo pufaklari osmonga ko’tariladi. Bunday o’zgarishni o’z tajribalarida (shu jumladan, havo pufaklarida ham) sezgan franstiyalik olimlar Lui Gey-Lyussak (1778-1850) bilan Jak Sharl (1746-1825) issiqlikning gaz bosimiga tasirini miqdoriy jihatdan birinchi bo’lib o’lchashdi. Reakstiyaga kirishayotgan va reakstiya natijasida hosil bo’layotgan gazlarning hajmlarini o’lchab, Gey-Lyusak o’zining hajmiy nisbatlar qonunini quyidagicha tarifladi: Kimyoviy reakstiyaga kirishuvchi gazlarning hajmlari o’zaro va reakstiya natijasida hosil bo’ladigan gazlarning hajmlari bilan oddiy butun sonlar nisbati kabi nisbatda bo’ladi. Bir gazning har xil harorat va hajmdagi namunalarini (faqat doimiy bosimda) solishtirib, Gey-Lyussak qonuni uchun quyidagi matematik ifodani qo’llasa bo’ladi: 2 1 2 1 1 2 1 T T V V yoki T T V V bu erda, V1 V2 - gazning har xil haroratlardagi hajmlari; T1 T2 - haroratlarning miqdoriy sonlari. Masalan, 2 hajmvodorod1 hajm kislorod bilan yuqori haroratdareakstiyaga kirishganda 2 hajm suv bug’i hosil bo’ladi. Lekin bunday reakstiyada ishtirok etgan gazlarning hajmlari bir xil bosim va bir xil haroratda hlchanishi lozim. Bu qonun Avogadro qonuni asosida juda oson izohlanishi mumkin. Buni o’sha suv misolida tushuntirsa bo’ladi. 2hajm vodorod bilan 1 hajm kislorod o’zaro reakstiyaga kirishib, ikki hajm suv bug’ini hosil qilishini tushuntiraylik. Kislorod va vodorodning har qaysi molekulasi ikki atomdan tashkil topgan bo’lib, kislorodning bir molekulasi vodorodning ikki molekulasi bilan birikadi va bir molekula suv hosil qiladi, demak quyidagi reakstiya amalga oshadi: 2N2+O2 →2N2O Avogadro qonuni Italiya fizigi Amedeo Avogadro (1776-1856) birikmalarning sifat va miqdoriy tarkibini ular hosil qiladigan gazsimon moddalar hajmlari nisbatidan sistemali ravishda aniqlashni boshlab beradi. Natijada, u qator gazlarning formulalarini to’g’ri aniqlashga erishdi. Avogadro vodorod, azot va kislorod atom holda emas, balki ikki atomli molekulalar holda mavjud bo’lishini amalda ko’rsatadi. U gazlarning molekular massalarining nisbiy massalarini aniqlashning oddiy hamda ishonchli usulini topdi. Molekulani moddaning eng kichik zarrachasi sifatida qabul qilib, moddaning barcha xossalarini o’zida namoyon qiluvchi bu zarracha o’zida atomni ham mujassamlanganini bilgan holda masalani to’g’rihal qildi. 1811-yili u o’z qonunini quyidagicha ifodaladi: bir xil harorat va bosimda olingan gazlarning baravar hajmida bo’lgan molekulalar soni teng bo’ladi. Avagadro qonunidan uchta xulosa kelib chiqadi: 1. Oddiy gazlarning kislorod, vodorod, azot, xlor molekulalari ikki atomdan iborat. 2. normal sharoitda bir mol mildordagi gaz 22,4 l hajmni egallaydi 3. bir xil sharoitda baravar hajimda ikkala gaz massalari orasidagi nisbatga teng. Berstelius va uning tarafdorlari Avogadro topgan qonuniyatni e’tirof etmadilar. 1840 yildagi kimyogarlar xalqaro s’ezdidan keyin bu gipoteza Avogadro qonunn deb tan olindi, molekula va atomga quyidagi ta’rifni berdilar. Molekula modaning mustaqil mavjudbo’la oladigan va moddaning kimyoviy xossalariga ega bo’lgan eng kichik zarrachasidir. Atom elementning kimyoviy xossalarini o’zida saqlovchi eng kichik zarrachasidir. Franstuz fizigi Perren atom va molekulalar avval mavjudligini tekshirish maqsadida olib borgan tajribalariga asoslanib, zarrachalarda doimiy harakat mavjudligini isbotladi. Suspenziyadagi zarrachalarning o’rtacha tezligini aniqladi, kinetik energiyasini hisoblashga muvaffaq bo’ldi. Zarrachalar kinetik energiyasi gaz molekulasi kinetik energiyasiga mos tushib kinetik nazariyasini tasdiqladi. Perren zarrachalari vodorod molekulasiga qaraganda 1012 baravar og’ir bo’lishiga qaramay, ularning kinetik energiyasi deyarli bir xil chiqadi. Mana shu malumotlar atom va molekulalarning real majvudligini to’laligicha isbotladi. Perren tajribalari bir grammmolekulasi gazdagi molekulalar sonini hisoblab topishga imkon beradi. Ana shu kattalik endilikda avogadro soni nomi bilan malumdir. Avogadro sonining aniqqiymati 6,02 1023 ga teng. Har qanday gazning gramm-molekulasi normal sharoitda 22,4 1 hajmi egallaganligi tufayli 1 ml gazda shu sharoitda 2,7 . 1010 ta molekula mavjud bo’ladi. Molekulalar diametri juda kichik sonlarni tashkil etadi. Agar molekulani sharsimon deb belgilasak, unda uning diametri santimetrning milliondan bir ulushiga ham to’g’ri kelmaydi. Masalan, kislorod molekulasi diametri taxminan 3,2 .10 -8 , vodorodniki 2,6 •10-8 sm va vodorod atominiki esa 1,0 ·10-8 atrofidadir. 1 sm3 hajmdagi molekulalar sonini er kurasidagi barcha odamlar soniga baravar kelishi mumkinligi hisoblangan. Atom va molekulalarning chiziqligi kattaligi angstrem (A0 ) yoki nm.larda o’lchanadi.
Do'stlaringiz bilan baham: |
