Закон Авогадро состава сформулирован в 1811 г итальянский химик Амедео Авогадро.

Закон Авогадро формулируется так:

В равных объёмах любых газов, взятых при одной и той же температуре и при одном и том же давлении, содержится одно и то же число молекул.

Следствие из закона:

1 моль (6,02×1023 молекул – число Авогадро) любого газа при нормальных условиях занимает объем 22,4 л. Эта величина называется молярный объём.

 

Vm = 22,4 л,

 

Нормальными условиями (н.у.) считают температуру 0оС (273 K) и давление 1 атм (760 мм ртутного столба или 101 325 Па).

Пример. Определить число молекул, содержащихся в воде количеством 0,5 моль.

 

N(H2O) = NA·× ν(H2O) = 6,02·× 1023 моль-1·× 0,5 моль = 3,01·× 1023.

 

Молекулярная масса Mr – отношение массы молекулы к 1/12 части массы атома углерода С.

Молярная масса M – отношение массы вещества m к его количеству ν, выражается в единицах г/моль.

 

Молярная масса,

 

Из закона Авогадро следует, что массы двух газов (m1 и m2), взятых в одинаковых объёмах, должны относится друг к другу, как их как их молекулярные массы или как численно равные их молярные массы (M1 и M2):

 

Из закона Авогадро следует.

 

Отношение массы одного газа к массе другого газа, взятого при тех же условиях (температуре и давлении), называется относительной плотностью первого газа по второму.

 

тносительная плотность первого газа по второму,

откуда

М1=DM2.

 

Взаимосвязь молярной массы, молярного объёма, числа Авогадро и количества вещества:

 

Закон Авогадро,

 

Для приведения объёма газа к нормальным условиям используется уравнение, объединяющее законы Бойля-Мариотта и Гей-Люссака:

 

законы Бойля-Мариотта и Гей-Люссака,

 

где V – объём газа при давлении Р и температуре Т.

Молярные массы можно вычислить пользуясь уравнением Менделеева-Клапейрона:

 

уравнение Менделеева-Клапейрона,

где:

Р – давление газа, Па;

V – объём газа, м3;

m – масса вещества, г;

М – молярная масса вещества;

Т – абсолютная температура;

R – универсальная газовая постоянная 8,314 Дж/(моль×К).

Пример. Какой объём занимает 0,2 моль N2 при н.у.?

Дано:

Vm = 22,4 л/моль

ν(N2) = 0,2 моль

Найти:

V(N2)

Решение:

1. Используем формулу

количество вещества,

откуда

решение,

Ответ: V(N2) = 4,48 л.