Reja: Kirish I bob. Asosiy qism

birinchi - teng sharoitda bir mol gaz bir xil hajmni egallaydi;

ikkinchi - ikki gazning teng hajmli massalarining nisbati ularning molyar massalari nisbatiga teng va bir gazning nisbiy zichligini ikkinchi gaz bilan ifodalaydi (D bilan belgilanadi).

Oddiy sharoit (n.sh.) bosim P=101,3 kPa (1 atm) va harorat T=273 K (0°C). Oddiy sharoitlarda gazlarning molyar hajmi (moddaning miqdori uning miqdori) 22,4 l / mol, ya'ni. 1 mol gaz (6,02 ∙ 10²³ molekula - Avogadro doimiy soni) 22,4 litr hajmni egallaydi. Molyar hajm (V_m ) doimiy qiymatdir.
Qonunning asosiy ahamiyati kimyoviy hisob-kitoblarni amalga oshirish qobiliyatidir. Qonunning birinchi natijasiga asoslanib, siz quyidagi formula yordamida gazsimon moddaning hajmini hisoblashingiz mumkin:
Bu erda V - gaz hajmi, V_m - molyar hajm, n - mol bilan o'lchanadigan moddaning miqdori.
Avogadro qonunining ikkinchi xulosasi gazning nisbiy zichligini (p) hisoblash bilan bog'liq. Zichlik m/V formulasi yordamida hisoblanadi. Agar 1 mol gazni hisobga olsak, zichlik formulasi quyidagicha bo'ladi:
p(gaz) = M/V_m ,
bu erda M - bir molning massasi, ya'ni. molyar massa.
Bir gazning boshqa gazdan zichligini hisoblash uchun gazlarning zichligini bilish kerak. Gazning nisbiy zichligining umumiy formulasi quyidagicha:
D(y)x = p(x) / p(y),
bu yerda p(x) - bitta gazning zichligi, p(y) - ikkinchi gazning zichligi.
Avogadro qonunining formulalari faqat gazsimon moddalar uchun qo’llaniladi. Ular suyuqlik va qattiq moddalarga taalluqli emas.
Avogadro qonuni kimyo fanining rivojlanishida muhim rol o‘ynadi. U birinchi navbatda 18-asr oʻrtalarida shakllangan atom-molekulyar taʼlimotning tan olinishiga hissa qoʻshdi. Masalan, Avogadro raqamidan foydalanish:
atom va molekulalarning mutlaq massalarinigina emas, balki bu zarralarning haqiqiy chiziqli o'lchamlarini ham hisoblash mumkin bo'ldi. Avogadro qonuniga ko'ra:
"Doimiy bosim va haroratda har xil gazlarning teng hajmlari bir xil miqdordagi molekulalarni o'z ichiga oladi.
Gazlarning molyar hajmi va zichligi bilan bog'liq bir qator muhim oqibatlar Avogadro qonunidan kelib chiqadi. Shunday qilib, Avogadro qonunidan to'g'ridan-to'g'ri turli xil gazlarning bir xil miqdordagi molekulalari bir xil hajmni egallaydi, 22,4 litrga teng. Gazlarning bu hajmi molyar hajm deb ataladi. Buning aksi ham to'g'ri - turli gazlarning molyar hajmi bir xil va 22,4 litrga teng:
V_m=22,4
Darhaqiqat, har qanday moddaning 1 molida bir xil miqdordagi molekulalar mavjud bo'lganligi sababli, ularning gaz holatidagi hajmlari bir xil sharoitlarda bir xil bo'lishi aniq. Shunday qilib, oddiy sharoitlarda (n.o.), ya'ni. bosim ostida p₀=1101325 Pa va harorat, turli gazlarning molyar hajmi bo'ladi V_m=22,4 .
Moddaning miqdori, gazlarning hajmi va molyar hajmi umumiy holatda quyidagi shakl nisbati bilan o'zaro bog'lanishi mumkin:
mos ravishda qayerdan:
Umumiy holda, normal sharoitlar mavjud (n.o.):
T₀=0⁰C=273K
Standart shartlarga quyidagilar kiradi:
T₀=25⁰C=298K
Selsiy haroratini Kelvin haroratiga aylantirish uchun quyidagi nisbatdan foydalaning:
T₀₌273+t⁰C
Gazning o'zi massasi uning zichligi qiymatidan hisoblanishi mumkin, ya'ni.
Yuqorida ko'rsatilganidek:
v = , V=vV_m
v = , m=vM
keyin bu aniq:
V_m=22,4 .
Shaklning yuqoridagi nisbatlaridan ifodadagi almashtirishdan keyin:
bundan ham kelib chiqadi:
CM=
va shuning uchun bizda:
Oddiy sharoitlarda har qanday molning 1 moli quyidagilarga teng hajmni egallaganligi sababli:
V_m=22,4
Shu tarzda olingan nisbat Avogadro qonunining 2-oqibatini tushunish uchun juda muhimdir, bu esa o'z navbatida gazlarning nisbiy zichligi kabi tushuncha bilan bevosita bog'liqdir. Umuman olganda, gazlarning nisbiy zichligi bir gazning boshqasidan necha marta og'irroq yoki engilroq ekanligini ko'rsatadigan qiymatdir, ya'ni. bir gazning zichligi boshqasining zichligidan necha marta katta yoki kamroq, ya'ni. shakl munosabatiga egamiz.
Boshqacha qilib aytganda, gazning nisbiy zichligi tekshirilayotgan gazning molekulyar og'irligining solishtirilayotgan gazning molekulyar og'irligiga nisbati hisoblanadi. Gazning nisbiy zichligi o'lchovsiz kattalikdir. Shunday qilib, bir gazning boshqasidan nisbiy zichligini hisoblash uchun bu gazlarning molekulyar nisbiy molekulyar og'irliklarini bilish kifoya. Taqqoslash qaysi gaz bilan amalga oshirilganligini aniq bilish uchun indeks qo'yiladi. Masalan, vodorod bilan qiyoslanadi, keyin esa “nisbiy” so‘zini ishlatmasdan, uni sukut sifatida qabul qilib, gazning vodoroddagi zichligi haqida gapirishadi. Xuddi shunday, o'lchovlar havo havosidan havola qilingan gaz sifatida amalga oshiriladi. Bunday holda, sinov gazini havo bilan solishtirishni ko'rsating. Bu holda havoning o'rtacha molekulyar massasi 29 ga teng bo'ladi va nisbiy molekulyar massa va molyar massa son jihatdan bir xil bo'lganligi sababli:
M_(xavo)=29
Sinov gazining kimyoviy formulasi qavslar ichida yonma-yon joylashtirilgan,vodorod uchun xlorning zichligi. Bir gazning boshqasiga nisbatan nisbiy zichligini bilgan holda, moddaning formulasi noma'lum bo'lsa ham, gazning molekulyar va molyar massasini hisoblash mumkin. Yuqoridagi barcha nisbatlar normal deb ataladigan shartlarga tegishli.
1811 yilda italyan kimyogari Amadeo Avogadro (1776-1856) tomonidan ishlab chiqilgan printsip: bir xil harorat va bosimlarda, kimyoviy tabiati va fizik xususiyatlaridan qat'i nazar, teng hajmdagi gazlar bir xil miqdordagi molekulalarni o'z ichiga oladi. Bu raqam bir moldagi molekulalar, atomlar, elektronlar, ionlar yoki boshqa zarralar soniga teng bo'lgan jismoniy doimiydir. Keyinchalik, ko'p sonli tajribalar bilan tasdiqlangan Avogadroning gipotezasi fanga kiritilgan asosiy qonunlardan biri uchun Avogadro qonuni deb nomlana boshladi va uning oqibatlari hammasi bir xil sharoitda har qanday gazning molini ta'kidlashga asoslanadi. , molyar deb ataladigan bir xil hajmni egallaydi.
Amadeo Avogadroning o'zi fizik konstantani juda katta miqdor deb hisoblagan, ammo faqat ko'plab mustaqil usullar olimning vafotidan keyin 12 g (uglerodning atom massa birligi) tarkibidagi atomlar sonini eksperimental ravishda aniqlashga imkon berdi. yoki gazning molyar hajmida (T = 273,15 K va p = 101,32 kPa da), 22,41 litrga teng. Doimiy odatda NA yoki kamroq L deb belgilanadi. U olim nomi bilan atalgan - Avogadro soni va u taxminan 6,022 ga teng. 1023. Bu 22,41 litr hajmdagi har qanday gaz molekulalarining soni, engil gazlar (vodorod) uchun bir xil, og'ir gazlar uchun Avogadro qonunini matematik tarzda ifodalash mumkin: V / n = VM, bu erda:

• 
  V - gaz hajmi;
  
• 
  n - moddaning miqdori, bu moddaning massasining molyar massasiga nisbati;
  
• 
  VM - proportsionallik yoki molyar hajmning doimiysi.
  

U Italiyaning shimoliy qismida yashovchi zodagonlar oilasiga mansub edi. U 08.09.1776 yilda Turin shahrida tug'ilgan. Uning otasi Filippo Avogadro sud xodimi edi. Venetsiyalik o'rta asr dialektidagi familiya odamlar bilan muloqotda bo'lgan advokat yoki amaldorni anglatadi. O'sha davrda mavjud bo'lgan an'anaga ko'ra, mansab va kasblar meros bo'lib qolgan. Shu sababli, 20 yoshida Amadeo Avogadro huquq fanlari doktori (cherkov) bo'lib, o'z ilmiy darajasini oldi. U 25 yoshida mustaqil ravishda fizika va matematika fanlarini o‘rgana boshlagan. Ilmiy faoliyatida elektrokimyo sohasidagi tadqiqotlar va tadqiqotlar bilan shug'ullangan. Biroq, Avogadro atomistik nazariyaga juda muhim qo'shimcha kiritish orqali fan tarixiga kirdi: u mustaqil ravishda mavjud bo'lishi mumkin bo'lgan eng kichik zarracha (molekula) kontseptsiyasini kiritdi. Bu reaksiyaga kirishgan gazlar orasidagi oddiy hajmli bog’lanishlarni tushuntirish uchun muhim bo’lib, Avogadro qonuni fan rivoji uchun katta ahamiyatga ega bo’lib, amaliyotda keng qo’llanila boshlandi.
Ammo bu darhol sodir bo'lmadi. Ba'zi kimyogarlar Avogadro qonunini o'nlab yillar o'tib tan olishdi. Italiyalik fizika professorining muxoliflari Berzelius, Dalton, Davy kabi mashhur va tan olingan ilmiy hokimiyatlar tomonidan kaltaklangan. Ularning noto'g'ri tushunchalari suv molekulasining kimyoviy formulasi haqida ko'p yillik tortishuvlarga olib keldi, chunki u H2O emas, balki H2O yoki H2O2 yozilishi kerak deb hisoblangan. Va faqat Avogadro qonuni boshqa oddiy va murakkab moddalar tarkibini o'rnatishga yordam berdi. Amadeo Avogadro oddiy elementlarning molekulalari ikkita atomdan iborat ekanligini ta'kidladi: O2, H2, Cl2, N2. Bundan kelib chiqadiki, vodorod va xlor o'rtasidagi reaktsiya, natijada vodorod xlorid hosil bo'ladi: Cl2 + H2 → 2HCl. Bitta Cl2 molekulasi bitta H2 molekulasi bilan o'zaro ta'sirlashganda, ikkita HCl molekulasi hosil bo'ladi. HCl ni egallagan hajm bu reaksiyaga kirgan komponentlarning har birining hajmidan ikki baravar ko'p bo'lishi kerak, ya'ni ularning umumiy hajmiga teng bo'lishi kerak. Faqat 1860 yildan boshlab Avogadro qonuni faol qo'llanila boshlandi va uning oqibatlari ba'zi kimyoviy elementlarning atom massalarining haqiqiy qiymatlarini aniqlashga imkon berdi.
Uning asosida chiqarilgan asosiy xulosalardan biri ideal gazning holatini tavsiflovchi tenglama edi: pVM = RT bu erda:

• 
  VM - molyar hajm;
  
• 
  p - gaz bosimi;
  
• 
  T - mutlaq harorat, K;
  
• 
  R - universal gaz doimiysi.
  

Yunayted ham Avogadro qonunining natijasidir. Doimiy materiya massasi bilan u (p. V) / T = n ga o'xshaydi. R = const va uning yozuv shakli: (p1. V1) / T1 = (p2. V2) / T2 gaz bir holatdan (indeks 1 bilan ko'rsatilgan) boshqasiga (2 indeks bilan) o'tganda hisob-kitoblarni amalga oshirish imkonini beradi. ).
Avogadro qonuni gazsimon holatga o'tganda parchalanmaydigan moddalarni eksperimental aniqlashga yo'l ochgan ikkinchi muhim xulosani chiqarishga ham imkon berdi. M1 = M2. D1, bu erda:

• 
  M1 - birinchi gaz uchun molyar massa;
  
• 
  M2 - ikkinchi gaz uchun molyar massa;
  
• 
  D1 - vodorod yoki havo uchun o'rnatilgan birinchi gazning nisbiy zichligi (vodorod uchun: D1 = M1 / ​​2, havo uchun D1 = M1 / ​​29, bu erda 2 va 29 vodorodning molyar massalari va mos ravishda havo).