Закон Авогадро.

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.

V_m = 22,4 л,

Нормальными условиями (н.у.) считают температуру 0^оС (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) = N_A·× 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.

,

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):

.

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

,

откуда

М₁=DM₂.

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

,

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

,

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

Молярные массы можно вычислить пользуясь уравнением 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.?