Закон Авогадро в химии – формула, следствия и примеры
Закон
Первым исследовал реакции газов Жозеф Гeй-Люссак в 1808 году. Он сформулировал законы теплового расширения газов и объёмных отношений, получив из хлористого водорода и аммиака (двух газов) кристаллическое вещество – NH4Cl (хлорид аммония). Выяснилось, что для его создания необходимо взять одинаковые объёмы газов. При этом если один газ был в избытке, то «лишняя» часть после реакции оставалась неиспользованной.
Чуть позже Авогадро сформулировал вывод о том, что при одинаковых температурах и давлении равные объёмы газов содержат одинаковое количество молекул. При этом газы могут обладать разными химическими и физическими свойствами.
Рис. 1. Амедео Авогадро.
Из закона Авогадро вытекает два следствия:
- первое – один моль газа при равных условиях занимает одинаковый объём;
- второе – отношение масс одинаковых объёмов двух газов равно отношению их молярных масс и выражает относительную плотность одного газа по другому (обозначается D).
Нормальными условиями (н.у.) считаются давление Р=101,3 кПа (1 атм) и температура Т=273 К (0°С). При нормальных условиях молярный объём газов (объём вещества к его количеству) составляет 22,4 л/моль, т.е. 1 моль газа (6,02 ∙ 1023 молекул – постоянное число Авогадро) занимает объём 22,4 л. Молярный объём (Vm) – постоянная величина.
Рис. 2. Нормальные условия.
Решение задач
Главное значение закона – возможность проводить химические расчёты. На основе первого следствия закона можно вычислить количество газообразного вещества через объём по формуле:
n = V/Vm,где V – объём газа, Vm – молярный объём, n – количество вещества, измеряемое в молях.
Второй вывод из закона Авогадро касается расчёта относительной плотности газа (ρ). Плотность высчитывается по формуле m/V. Если рассматривать 1 моль газа, то формула плотности будет выглядеть следующим образом:
ρ(газа) = M/Vm,где M – масса одного моля, т.е. молярная масса.
Для расчёта плотности одного газа по другому газу необходимо знать плотности газов. Общая формула относительной плотности газа выглядит следующим образом:
D(y)x = ρ(x) / ρ(y),где ρ(x) – плотность одного газа, ρ(y) – второго газа.
Если подставить в формулу подсчёт плотности, то получится:
D(y)x = M(х) / Vm / M(y) / Vm.Молярный объём сокращается и остаётся
D(y)x = M(х) / M(y).Рассмотрим пpaктическое применение закона на примере двух задач:
- Сколько литров СО2 получится из 6 моль MgCO3 при реакции разложения MgCO3 на оксид магния и углекислый газ (н.у.)?
- Чему равна относительная плотность CO2 по водороду и по воздуху?
Сначала решим первую задачу.
Дано:n(MgCO3) = 6 моль
V(СО2) = ?
Решение:
MgCO3 = MgO+CO2
Количество карбоната магния и углекислого газа одинаково (по одной молекуле), поэтому n(CO2) = n(MgCO3) = 6 моль. Из формулы n = V/Vm можно вычислить объём:
V = nVm, т.е. V(CO2) = n(CO2) ∙ Vm = 6 моль ∙ 22,4 л/моль = 134,4 л
Ответ: V(СО2) = 134,4 л Решение второй задачи:
- D(H2)CO2 = M(CO2) / M(H2) = 44 г/моль / 2 г/моль = 22;
- D(возд)CO2 = M(CO2) / M(возд) = 44 г/моль / 29 г/моль = 1,52.
Рис. 3. Формулы количества вещества по объёму и относительной плотности.
Формулы закона Авогадро работают только для газообразных веществ. Они не применимы к жидкостям и твёрдым веществам.
Что мы узнали?
Согласно формулировке закона равные объёмы газов при одинаковых условиях содержат одинаковое количество молекул. При нормальных условиях (н.у.) величина молярного объёма постоянна, т.е. Vm для газов всегда равняется 22,4 л/моль. Из закона следует, что одинаковое количество молекул разных газов при нормальных условиях занимают одинаковый объём, а также относительная плотность одного газа по другому – отношение молярной массы одного газа к молярной массе второго газа.
Мы расскажем, какие из них присущи имени существительному...
26 04 2024 1:34:28
Все моря, реки, озера и океаны образуют Мировой океан, и только 6% этого объема составляет пресная вода...
25 04 2024 19:31:13
Она приводит к значительному загрязнению почвы и даже нижележащих слоев...
24 04 2024 17:13:38
Мышечная ткань составляет значительную часть массы тела – до 47 % у мужчин и до 35 % у женщин...
22 04 2024 0:29:16
Познавательная деятельность человека имеет целенаправленный и систематический хаpaктер...
20 04 2024 9:26:43
Для ее сохранения в первозданном виде были созданы заповедники, охватывающие большие территории...
16 04 2024 13:26:48
В основе судьбоносного решения князя Владимира лежали глубокие причины...
15 04 2024 23:11:35
Он занимает 1/3 всей суши на земном шаре, и является самым густонаселенным регионом; к территории Евразии также принадлежат 15 полуостровов...
14 04 2024 8:48:45
Наиболее известен как игрок «Нью-Йорк Янки» на позиции шотстоп (позиция на поле слева от второй базы)...
13 04 2024 21:30:20
От функций митохондрий зависит работа организма в целом...
12 04 2024 19:33:16
Погода может быть очень изменчивой даже в течение одного дня...
11 04 2024 15:28:26
Больше всего ошибок возникает при склонении этой части речи...
10 04 2024 23:45:27
Наиболее известна по ролям в фильмах “Трудности перевода”, “Дневники няни”, “Вики Кристина Барселона”, “Мстители”, “Хичкок” и “Люси”...
09 04 2024 5:46:43
Творчество Тургенева включает шесть романов, множество рассказов, повестей, статей, пьес и стихотворений...
07 04 2024 7:31:34
В своей биографии Хелен Ньюингтон Уиллз известна также под именем Хелен Уиллз Муди Роарк...
06 04 2024 12:53:40
Материал поясняет происхождение термина «Евразия»...
05 04 2024 14:50:15
Занялся профессиональным спортом в 1977 году...
04 04 2024 0:14:15
...
03 04 2024 20:42:33
В частности, при использовании частицы НЕ, на грамотное применение которой влияет форма причастия и наличие зависимых слов...
02 04 2024 8:53:30
Впервые явление сцепленных генов, т...
01 04 2024 13:37:22
Это психологическая проблема нескольких отдельно взятых людей, требующая немедленного разрешения в пользу всех сторон конфликта, в любом другом варианте, исчерпан он не будет...
31 03 2024 8:13:27
Этого более чем достаточно для всех людей, однако сохранение воды глобальная проблема человечества...
30 03 2024 18:21:37
Эпоха преобразований Петра I существенно повлияла на все стороны государственной и общественной жизни...
29 03 2024 15:41:37
Хаpaктерные черты строения паукообразных обусловлены существованием на суше и хищническим образом жизни...
27 03 2024 4:36:46
...
26 03 2024 8:34:18
Он не только философ, но и поэт, прозаик, экономист, историк, правовед...
25 03 2024 23:20:36
Вещества, попавшие в кровь, лимфу или тканевую жидкость воздействуют на клетки, стимулируя их деятельность (рост, деление, сокращение)...
24 03 2024 17:48:26
Его субъектами являются такие единицы, которые способны управлять капиталом, финансами, трудовыми ресурсами, информацией на уровне мирового масштаба...
23 03 2024 4:35:59
Кроме того, наречия не имеют окончаний – роль конечной части слова выполняют суффиксы...
22 03 2024 12:37:39
Возникшая напряженность между социалистическим и капиталистическим лагерем все больше подталкивала мир к новой войне…
...
21 03 2024 14:35:33
Используя план описания физико-географического расположения континента, узнаем его протяженность, особенности рельефа и природы, узнаем крайние точки, познакомимся с водными ресурсами...
20 03 2024 11:44:27
Содержит табличные данные о причинах расположения химических производств...
19 03 2024 21:13:51
В данной статье представлены различные группы местоимений-существительных, их грамматические признаки с примерами...
18 03 2024 5:24:34
Наиболее известна как первая теннисистка мира в 1995 году по версии Женской Ассоциации Тенниса...
17 03 2024 22:10:39
Рассказывает о политических и экономических процессах, которые оказали существенное влияние на развитие региона...
16 03 2024 18:26:30
Весной появляются насекомые, становится тепло, находится строительный материал для гнезда...
15 03 2024 8:17:25
Основные процессы метаболизма – ассимиляция и диссимиляция, тесно взаимосвязанные между собой...
13 03 2024 10:29:52
Он активно ведет хозяйственную деятельность, тем самым изменяя хаpaктеристики природных зон...
12 03 2024 22:34:29
Так, в результате внешнего воздействия со временем образуются метаморфические горные породы...
11 03 2024 18:14:40
Рассказывает о климате и географическом положении...
10 03 2024 20:46:46
Главным объектом изучения являются различные геосферы и геосистемы...
09 03 2024 15:26:18
Государство локализовано на многочисленных Британских островах и северной части острова Ирландия, от материковой Европы его отделяют два пролива и Северное море...
08 03 2024 17:16:50
Еще:
Знания -1 :: Знания -2 :: Знания -3 :: Знания -4 :: Знания -5 :: Знания -6 :: Знания -7 :: Знания -8 :: Знания -9 :: Знания -10 :: Знания -11 :: Знания -12 :: Знания -13 :: Знания -14 :: Знания -15 :: Знания -16 :: Знания -17 :: Знания -18 :: Знания -19 :: Знания -20 :: Знания -21 ::
Размножение и развитие животных (3 класс, окружающий мир)
Самая краткая биография Андерсена
Морфологический разбор причастия – примеры морфемного разбора слова по составу
Лица глаголов, как определить – таблица для 1, 2, 3 лица в русском языке
Природные зоны таблица(7 класс) по географии
Строение глаза и функции его частей в таблице
Московский Кремль и его достопримечательности (2 класс, окружающий мир)
Местоимения 3 лица в русском языке, единственного и множественного числа
Этапы антропогенеза – основные в таблице (9 класс, биология)
Взаимоотношения между организмами – примеры, хаpaктеристика и таблица
Наклонение глагола – как определить, таблица с примерами в русском языке
Соляной бунт 1648 года кратко, причины и итоги восстания в таблице
Русско-японская война 1904-1905 гг кратко даты и события в таблице
Спряжения глаголов – как определить, таблица 1 и 2 спряжения в русском языке, правило и исключения
Самая краткая биография Гайдара
Анализаторы человека в таблице, центральные отделы органов чувств
Красота гор, самые высокие горы (доклад 2 класс, окружающий мир)
Самые большие равнины на территории России: названия, карта, границы, климат и фото
Исследователи Северной Америки – история открытия и исследования
Основные природные зоны Канады
Внутреннее строение млекопитающих – таблица кратко
Самая краткая биография Грига
Какие бывают природные зоны, их основные особенности
Стадии антропогенеза в таблице (11 класс, биология)
Как провести разговорный клуб студентам разных уровней
Природные зоны России — карта, названия, географическая хаpaктеристика и таблица
Самая краткая биография Бетховена
Таблица “Природные зоны климатических поясов”, особенности климата мира
Богатство (обществознание, 5 класс)
Витамины (таблица по биологии, 8 класс)
Сходство и различие между митозом и мейозом
Природные зоны таблица(7 класс) по географии
Южная Америка (доклад для 2 класса, окружающий мир)
Путешествие по Москве (2 класс, окружающий мир)
Страны Азии и их столицы – список и таблица
Железы внутренней секреции человека в таблице
Краткая биография Пастернака Бориса Леонидовича интересное о творчестве писателя
Агния Барто биография для детей (3 класс) кратко
Виды мутаций в таблице – хромосомные, генные и геномные (10 класс, биология)
Богдан Хмельницкий краткая биография
Модификационная изменчивость – значение в жизни организма, примеры и особенности
Джонатан Свифт биография и творчество писателя кратко
Краткая биография Суворова, рассказ о полководце Александре Васильевиче для детей всех классов
Причастие и деепричастие – отличия
Цепь питания на примере тайги и луга (4 класс, окружающий мир)
На какие вопросы отвечает причастие и деепричастие
Основные события Первой мировой войны – хронология в таблице
Строение эукариотической клетки в таблице, кратко о функциях (9 класс, биология)
Разноспрягаемые глаголы в русском языке, примеры и полный список
Мэджик Джонсон (Magic Johnson) краткая биография баскетболиста
Природная зона Санкт-Петербурга – в какой находится