Organik va fizikaviy kimyo kafedrasi

Hajmiy nisbatlar va Avagadro qonunlari
Gaz moddalar bilan ishlaganda ular orasida boradigan kimyoviy reaksiyalarda gazlar qanday hajmiy nisbatlarda o’zaro ta’sir etishini bilish muhim nazariy va amaliy ahamiyatga ega.
Gaz moddalar orasida borayotgan kimyoviy reaksiyalarning tenglamalaridagi koeffisiyentlar reaksiyada qancha hajm modda ishtirok etganini ham bildiradi. Masalan, is gazi (CO) ning yonish reaksiya tenglamasida,
2CO + O₂ = 2CO₂
reaksiyaga ikki hajm uglerod (II)oksid bir hajm kislorodni biriktirganida ikki hajm uglerod (IV)oksid hosil bo’lishi ko’rsatilgan. Bunda gazlarning hajmiy nisbatlari 2:1:2 ekanligi ko’rinib turibdi.
Boshqa bir misol. Sanoatda azot va vodoroddan ammiak olish quyidagi tenglamaga muvofiq amalga oshiriladi:
N₂ + 3H₂ = 2NH₃
Bunda hajmiy nisbatlar V(N₂) : V(3H₂) = V(2NH₃) = 1:3=2 bo’ladi.
1 3 2
Gaz moddalar orasida boradigan kimyoviy reaksiyalarni ancha mukammal o’rgangan fransuz kimyogari Jozef Lui Gey Lyussak (1778–1850) 1808 yilda quyidagi qoidani olg’a surdi.
Reaksiyaga kirishayotgan va reaksiya natijasida hosil bo’ladigan gaz moddalarning hajmlari o’zaro kichik butun sonlar nisbatida bo’ladi.
Bu qoida keyinchalik hajmiy nisbatlar qonuni deb ataladigan bo’ldi.
Hajmiy nisbatlar qonunini tub mohiyatini Avagadro qonuni juda aniq tushuntirib beradi.
Bir xil sharoitda teng hajmdagi gazlar bir xil sondagi molekulalarni saqlaydi.
Har qanday moddaning 1 mol miqdorida 6,02∙10²³ ta molekula bor. Bu son Avagadro soni deyiladi va N harfi bilan belgilanadi.
Agar Avagadro qonuni bo’yicha bir xil sharoitda teng hajmdagi gazlar bir xil sondagi molekulalarni saqlasa unda bir xil sondagi molekula saqlagan har qanday gaz bir xil sharoitda bir xil hajmni egallaydi deb xulosa chiqarish mumkin. Chunki bir mol har qanday modda bir xil sondagi molekulalar saqlaydi. Demak har qanday gazsimon moddaning bir mol miqdori bir xil sharoitda bir xil hajmni egallaydi.
Gey Lyussak va Avagadro hajmiy nisbatlar qonunlaridan quyidagi xulosalarni chiqarish mumkin.
1. Normal sharoitda (0^ºC va 0,1 MPa) har qanday gazning 1 mol miq-dorining hajmi 22,414 litr (hisobalashlar uchun 22,4 litr) ga teng.
Bu qiymatdan foydalanib gaz hajmi va massasi ma’lum bo’lsa,
berilgan hajmdagi gaz massasini, berilgan massadagi gaz hajmini va gaz-ning molekulyar massasini hisoblash mumkin. Bunda berilgan hajm yoki massadagi gaz uchun harorat va bosim ham ma’lum bo’lishi lozim.
Avagadro qonuni yordamida:
a) oddiy modda ko’rinishida gazsimon holatda yoki gazsimon birikmalar hosil qiladigan elementlarning atom massalarini aniqlandi;
b) bir xil kimyoviy tarkibli lekin har xil molekulyar massali birikmalarni topildiki, ular orqali kimyo faniga moddaning haqiqiy oddiy formulasi haqida tasavvurlarni kiritdi. Masalan C : H = 1:1 massa nisbat asetilen uchun ham, benzol uchun ham oddiy formula CH ekanligidan dalolat beradi. Lekin ularning molekulyar massalari aniqlash natijalari ularnig formulalari C₂H₂ va C₆H₆ ekanligini ko’rsatadi.
v) bir xil kimyoviy tarkibli, bir xil molekulyar massali lekin turli xil fizilk- kimyo-viy xossaga ega izomer birikmalar ochildi.