Наслідки закону Авогадро

1. Молярний об’єм будь-якого газу за нормальних умов дорів-нює 0,0224 м³моль^-1, або 22,4 л моль^-1. Нормальні умови: тиск р = 101325 Па, Т = 273,15 К, або t = 0⁰ С.

Відомо, що різні речовини, взяті кількістю 1 моль, містять однакове число структурних елементів цієї речовини (молекул, йонних асоціатів тощо).

З закону Авогадро випливає, що однакове число молекул газів за однакових умов займає однаковий об’єм.

Отже, гази, взяті за однакових умов в кількості 1 моль, займають однаковий об’єм.

Обчислимо об’єм 1 моль газу за нормальних умов. Для цього скористаємося формулою V = m: ρ, де V - об’єм, m - маса, ρ - густина газу. Коли n = 1 моль, m = M, де M - молярна маса, V = V_М, де V_М - молярний об’єм. Формула перетвориться на V_М = M: ρ.

Маса 1 л кисню за нормальних умов дорівнює 1,43 г. Отже, об’єм, що займає 1 моль кисню за нормальних умов, буде:

л/моль.

Те саме число одержимо для об’єму 1 моль будь-якого газу.

2. Маси однакових об’ємів двох газів відносяться одна до одної, як їхні молекулярні маси, або як чисельно рівні їм молярні маси:

,

де m₁ і m₂ - маси, Mr₁ i Mr₂ - молекулярні маси, а M₁ і M₂ - молярні маси першого і другого газів.

Відношення маси певного газу до маси такого самого об’єму іншого газу, взятих за однакових температурі і тиску, називається відносною густиною першого газу відносно другого.

Наприклад, маса 1 л карбон(IV) оксиду дорівнює 1,98 г, а маса 1 л водню за тих самих умов – 0,09 г, звідки густина СО₂ відносно водню дорівнює:

Позначимо відносну густину газу буквою D. Тоді , звідки M₁ = D ^. M₂.

Молярна маса газу дорівнює його густині відносно іншого газу, помноженій на молярну масу цього газу.

Найчастіше густини різних газів визначають відносно водню або повітря. Оскільки молярна маса водню дорівнює 2,0158 г/моль (округлено 2 г/моль), то рівняння для обчислення молярної маси має вигляд:

.

Повітря є сумішшю кількох газів, але для нього можна визначити середню молярну маси з густини повітря відносно водню. Знайдена таким способом молярна маса повітря M_n дорівнює 29 г/моль.

Позначивши густину досліджуваного газу відносно повітря через D_n, одержимо таке рівняння для обчислення молярних мас:

.

З одержаних рівнянь можна визначити відносну густину газів:

.

Відносна густина газу дорівнює відношенню молярної або відносної молекулярної маси газу до молярної або відносної молекулярної маси іншого газу, який взято за зразок.

Дата добавления: 2015-05-24