Закон Авогадро в химии – формула, следствия и примеры > Эрудит - интересные факты
Эрудит - интересные факты    


Закон Авогадро в химии – формула, следствия и примеры

Закон Авогадро в химии – формула, следствия и примеры

Высчитать объём, молярную массу, количество газообразного вещества и относительную плотность газа помогает закон Авогадро в химии. Гипотеза была сформулирована Амедео Авогадро в 1811 году, а позже была подтверждена экспериментально.

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.


Горные породы и минералы – чем отличаются, какие входят в состав

Горные породы и минералы – чем отличаются, какие входят в состав Внешняя оболочка земного шара состоит из множества пород и самых различных минералов, каждый из которых представляет большой интерес для науки...

19 04 2024 17:22:16

Наша родина – Россия (обществознание, 5 класс)

Наша родина – Россия (обществознание, 5 класс) В маленьком предложении заложен огромный смысл – здесь и история, и национальность и традиции – все, что следует знать о своей родине...

18 04 2024 1:45:12

Местоимения-существительные – падежи части речи, признаки и примеры

Местоимения-существительные – падежи части речи, признаки и примеры В данной статье представлены различные группы местоимений-существительных, их грамматические признаки с примерами...

17 04 2024 11:20:26

Феодал и зависимые крестьяне – денежный сбор при уходе, вечное право

Феодал и зависимые крестьяне – денежный сбор при уходе, вечное право Наша статья рассказывает о связи основных сословий того времени: феодалов и зависимых крестьян...

16 04 2024 8:50:46

Ричард Гаске (Richard Gasquet) краткая биография теннисиста

Ричард Гаске (Richard Gasquet) краткая биография теннисиста Биография Ричарда Гаске известна как одаренного французского теннисиста, выигравшего чемпионат Франции в парном разряде в 2002 году...

13 04 2024 16:43:23

Просвещенный абсолютизм Екатерины 2 – кратко о политике в России во время эпохи

Просвещенный абсолютизм Екатерины 2 – кратко о политике в России во время эпохи Прогрессивные философы того времени открыто клеймили отсталость феодального строя...

12 04 2024 11:45:44

Участие граждан в политической жизни (9 класс, обществознание)

Участие граждан в политической жизни (9 класс, обществознание) Право на участие в политической жизни – признак развитого общества, которое заботиться о том, чтобы все его члeны могли свободно реализовывать свои интересы...

09 04 2024 8:55:19

Проблемы мирового океана – использование, загрязнение вод и экологические причины

Проблемы мирового океана – использование, загрязнение вод и экологические причины Материал содержит ответы на вопросы, которые могут стать причиной масштабной катастрофы в рамках всего человечества...

08 04 2024 11:54:30

Кто открыл Австралию – первооткрыватели и исследователи

Кто открыл Австралию – первооткрыватели и исследователи Статья содержит достоверные исторические справки...

06 04 2024 23:27:46

Экономика Германии – ВВП и экономическое развитие

Экономика Германии – ВВП и экономическое развитие Указывает на ее сильные и слабые стороны...

04 04 2024 5:12:47

Биологическое значение митоза – смысл, в чем заключается роль в делении клеток

Биологическое значение митоза – смысл, в чем заключается роль в делении клеток В этой статье Вы узнаете, в чём заключается биологическое значение митоза, историю исследования данного процесса...

03 04 2024 15:45:47

Познавательная деятельность и научное знание – теории, продукт и способы формирования

Познавательная деятельность и научное знание – теории, продукт и способы формирования Познавательная деятельность человека имеет целенаправленный и систематический хаpaктер...

02 04 2024 4:10:16

Представители паукообразных, многообразие класса и среда обитания по списку

Представители паукообразных, многообразие класса и среда обитания по списку Известными представителями паукообразных являются клещи, пауки и скорпионы...

01 04 2024 7:43:53

Природа Австралии (7 класс) – ресурсы и пояса материка

Природа Австралии (7 класс) – ресурсы и пояса материка Указывает на ее особенности...

31 03 2024 19:33:27

Краткая биография Пастернака Бориса Леонидовича интересное о творчестве писателя

Краткая биография Пастернака Бориса Леонидовича интересное о творчестве писателя Автор известного романа “Доктор Живаго”, множества переводов с других языков, сборников стихотворений, повестей, статей и эссе...

30 03 2024 0:25:33

Гражданское общество и правовое государство – кратко о соотношении и взаимосвязи по плану

Гражданское общество и правовое государство – кратко о соотношении и взаимосвязи по плану Узнаем кратко о гражданском обществе и правовом государстве...

28 03 2024 18:50:47

Отто Юльевич Шмидт – биография и экспедиции

Отто Юльевич Шмидт – биография и экспедиции Посвятив десять лет изучению Арктики, он внес большой вклад в развитие географии Советского севера...

27 03 2024 8:56:15

Николай Коперник краткая биография и его открытия, для детей

Николай Коперник краткая биография и его открытия, для детей Он был выдающимся механиком, астрономом, математиком, экономистом...

26 03 2024 10:30:15

Вестфальский мир – кратко о заключении и подписании, дата в истории

Вестфальский мир – кратко о заключении и подписании, дата в истории Ее итогом стало подписание Вестфальского мира, сильно повлиявшего на будущую европейскую историю...

25 03 2024 14:13:39

Феодальная раздробленность в Европе – итоги и причины у стран

Феодальная раздробленность в Европе – итоги и причины у стран Власть короля стала формальной, он сохранял ее только в пределах своих владений...

23 03 2024 10:15:31

Крупнейшие агломерации Зарубежной Европы – городские и миллионеры в таблице

Крупнейшие агломерации Зарубежной Европы – городские и миллионеры в таблице Исторически сложилось, что Европа стала родиной городских агломераций...

22 03 2024 4:32:40

Горячие точки Зарубежной Европы на карте

Горячие точки Зарубежной Европы на карте В современном мире ситуация несколько улучшилась, но тем не менее, горячие точки в Европе сохраняются до сих пор...

21 03 2024 20:44:56

Самая краткая биография Калашникова

Самая краткая биография Калашникова Эта автомат впервые появился на свет в 1947 году, и его производят и по сей день...

19 03 2024 18:16:38

Райан Шеклер (Ryan Sheckler) краткая биография

Райан Шеклер (Ryan Sheckler) краткая биография Биография Шеклера наиболее известна как история самого молодого профессионального скейтбордиста, а также телевизионной звезды «Life of Ryan»...

16 03 2024 2:35:25

Таблица “Природные зоны мира” (8 класс), хаpaкетристика Земли по географии

Таблица “Природные зоны мира” (8 класс), хаpaкетристика Земли по географии Они имеют строгую географическую привязку по широте (есть природные зоны высоких широт и низких широт) и обладают рядом уникальных хаpaктеристик...

15 03 2024 10:36:33

Гумopaльная регуляция – таблица по биологии (8 класс)

Гумopaльная регуляция – таблица по биологии (8 класс) Вещества, попавшие в кровь, лимфу или тканевую жидкость воздействуют на клетки, стимулируя их деятельность (рост, деление, сокращение)...

14 03 2024 17:15:11

Свойства полезных ископаемых (3 класс, окружающий мир) – названия и описание

Свойства полезных ископаемых (3 класс, окружающий мир) – названия и описание С их помощью люди решают почти все свои хозяйственные нужды: строят, отапливают помещения, ездят на трaнcпорте, создают много полезных бытовых вещей...

13 03 2024 20:59:59

Восточная Сибирь – краткая хаpaктеристика (8 класс), географическое положение и протяженность

Восточная Сибирь – краткая хаpaктеристика (8 класс), географическое положение и протяженность Данный регион отличается суровым климатом, ограниченной флорой и фауной, и невероятно богатыми природными ресурсами...

12 03 2024 13:21:26

АТФ в биологии – определение и расшифровка (10 класс)

АТФ в биологии – определение и расшифровка (10 класс) АТФ – аденозинтрифосфат – участвует в процессах метаболизма и регулирует биохимические реакции в организме...

11 03 2024 13:21:39

Какие местоимения пишутся с дефисом

Какие местоимения пишутся с дефисом В этой статье внимание уделено правописанию этой части речи через дефис...

10 03 2024 2:52:42

Рельеф Дальнего Востока (география, 8 класс)

Рельеф Дальнего Востока (география, 8 класс) В его состав входят 9 субъектов, плотность населения в которых распределена неравномерно...

09 03 2024 0:48:39

Размножение голосеменных растений – краткая схема (6 класс)

Размножение голосеменных растений – краткая схема (6 класс) Материал поможет вспомнить и закрепить знания по биологии, изученные в 6 классе, подготовиться к проверочной работе по теме или подготовить дополнительную информацию к уроку...

07 03 2024 19:15:18

Адольф Гитлер биография кратко

Адольф Гитлер биография кратко Является человеком, развязавшим Вторую мировую войну...

06 03 2024 22:18:34

Дыхание – системы органов и газообмен (5 класс, биология)

Дыхание – системы органов и газообмен (5 класс, биология) Кислород поступает из внешней среды в кровь и участвует в большинстве обменных процессов в организме...

05 03 2024 23:20:25

Мочевыделительная система человека – строение и функции органов в таблице

Мочевыделительная система человека – строение и функции органов в таблице Это важная система, помогающая очистить организм от ненужных и вредных веществ...

03 03 2024 15:24:59

Свободное время (5 класс, обществознание) – как я провожу его

Свободное время (5 класс, обществознание) – как я провожу его Обществознание за 5 класс помогает разобраться с простым термином «время»...

02 03 2024 15:29:51

Вторая опиумная война в Китае

Вторая опиумная война в Китае Западные державы навязали стране новые договоры, предоставляющие иностранцам фактически неограниченные торговые права...

01 03 2024 11:21:34

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 ::