Avogadrov zákon

Princip, který formuloval v roce 1811Italský chemik Amadeo Avogadro (1776-1856) říká: při stejné teplotě a tlaku budou stejné objemy plynů obsahovat stejný počet molekul bez ohledu na jejich chemickou povahu a fyzikální vlastnosti. Toto číslo je fyzická konstanta, číselně rovná počtu molekul, atomů, elektronů, iontů nebo jiných částic obsažených v jednom molu. Později byla hypotéza Avogadro, potvrzená velkým počtem pokusů, považována za ideální plyny jako jeden ze základních zákonů, které vstoupily do vědy nazvané Avogadrova práva a její důsledky jsou založeny na tvrzení, že můra jakéhokoli plynu v případě stejných podmínek bude obsazovat stejný objem, tzv. molární.

Сам Амадео Авогадро предполагал, что физическая Konstanta je velice velkým množstvím, ale po smrti vědce je možné jen experimentovat s množstvím atomů obsažených v 12 g (atomová hmotnost uhlíkové jednotky) nebo v molárním objemu plynu (při T = 273,15 K a p = 101,32 kPa) rovnající se 22,41 litru. Konstanta je obvykle označována jako NA nebo méně často L. Je pojmenována podle vědce - Avogadrova čísla a je přibližně 6,022 • 1023. Jedná se o počet molekul libovolného plynu v objemu 22,41 l, je to stejné pro plíce. plyny (vodík) a pro těžké plyny (oxid uhličitý). Avogadroův zákon může být matematicky vyjádřen: V / n = VM, kde:

  • V je objem plynu;
  • n je množství látky, což je hmotnostní poměr molární látky;
  • VM je poměrná konstanta nebo molární objem.

Amadeo Avogadro patřila šlechticerodinné bydlení v severní Itálii. Narodil se dne 09.08.1776 v Turíně. Jeho otec, Filippo Avogadro, byl členem soudnictví. Příjmení v benátském středověkém dialektu znamenalo právníka nebo úředníka, který se s lidmi dotýkal. Podle tradic, které v té době existovaly, byly dědictví pozic a povolání. Proto za 20 let získala Amadeo Avogadro titul, který se stal doktorem právnické vědy (církve). Začal studovat fyziku a matematiku nezávisle ve věku 25 let. Ve své vědecké práci se věnoval studiu elektrických jevů a výzkumu v oblasti elektrochemie. Nicméně, Avogadro vstoupil do dějin vědy tím, že učinil velmi důležitý přírůstek atomistické teorie: uvedl představu o nejmenší částice látky (molekula), která může existovat nezávisle. To bylo důležité pro vysvětlení jednoduchých volumetrických vztahů mezi plyny, které reagovaly, a zákon Avogadro začal mít velký význam pro rozvoj vědy a byl široce aplikován v praxi.

Ale nestalo se to okamžitě.Někteří chemici, Avogadro zákona byl uznán v desetiletích. Oponenti italského profesora fyziky porazili takové slavné a uznávané vědecké úřady jako Berzelius, Dalton, Devi. Jejich mylné představy vedly k dlouhým kontroverzím ohledně chemického vzorce molekuly vody, protože se věřilo, že by neměla být H2O, ale HO nebo H2O2. A pouze zákon Avogadro pomohl vytvořit složení molekul vody a dalších jednoduchých a komplexních látek. Amadeo Avogadro argumentoval, že molekuly jednoduchých prvků se skládají ze dvou atomů: O2, H2, Cl2, N2. Z toho vyplývá, že reakce mezi vodíkem a chlórem, v důsledku čehož se vytvoří chlorovodík, může být napsán jako: Cl2 + H2 → 2HCl. Když jedna molekula Cl2 interaguje s jednou molekulou H2, tvoří se dvě molekuly HCl. Objem, který obsadí HCl, by měl být dvojnásobek objemu každé složky, která vstoupila do této reakce, tj. Měla by se rovnat jejich celkovému objemu. Teprve od roku 1860 se začal aktivně uplatňovat zákon Avogadro a jeho výsledky umožnily stanovit skutečné hodnoty atomových hmotností některých chemických prvků.

Jedním z hlavních závěrů na jeho základě byla rovnice popisující stav ideálního plynu: p • VM = R • T, kde:

  • VM je molární objem;
  • p je tlak plynu;
  • T - absolutní teplota, K;
  • R je univerzální plynová konstanta.

Spojenecké plynárenské právo je takénásledkem zákona Avogadro. S konstantní hmotností látky vypadá (p • V) / T = n • R = const a jeho záznamová forma: (p1 • V1) / T1 = (p2 • V2) / T2 umožňuje provádět výpočty při průchodu plynu z jednoho stavu (označené indexem 1) jiným (indexem 2).

Avogadroův zákon dovolil udělat druhýdůležitý závěr, který otevřel cestu experimentálnímu stanovení molekulárních hmot těch látek, které se při přechodu do plynného stavu nerozkládají. M1 = M2 • D1, kde:

  • M1 je molární hmotnost pro první plyn;
  • M2 je molární hmotnost druhého plynu;
  • D1 je relativní hustota prvního plynu,(vodík: D1 = M1 / ​​2, vzduch D1 = M1 / ​​29, kde 2 a 29 jsou molární hmotnosti vodíku a vzduchu).