Законът на Авогадро

Принципът, че през 1811 г., формулиран италиански химик Амадео Авогадро (1776-1856) е както следва: при същите температура и налягане равни обеми на газове съдържат същия брой молекули, независимо от тяхната химична природа и физични свойства. Това число е физическа константа числено равна на броя молекули, атоми, електрони на йони или други частици, съдържащи се в един мол. По-късно започва да се обмисля хипотезата на Авогадро, потвърдена от голям брой експерименти идеални газове един от основните закони, влезли в науката под името "закон Авогадро", и последствията от него се основават на твърдението, че молът на всеки газ, при идентични условия, ще заема същия обем, наречен моларен.

Самостоятелно Амадео Авогадро Предполага се, че физическата константа е много голям мащаб, но множество независими методи, след смъртта на учения, оставя експериментално определяне на броя на атоми, съдържащи се в 12гр (е атомната единица въглероден маса) или в моларно обем на газ (при Т = 273.15 К и р = 101.32 kPa), равно на 22.41 литра. Постоянно, обикновено обозначен като NA или по-малко L. е името на учения - на Авогадро константа, и е равно на това, приблизително, 6022 • 1023. Това е броят на молекулите на всеки газ в обем от 22.41 литра, е един и същ за светлина газове (водород) и тежки газове (въглероден диоксид). Законът на Авогадро може да бъде математически изразен: V / n = VM, където:

• V е обемът на газа;
• n е количеството на веществото, което е съотношението на масата на веществото към неговата моларна маса;
• VM - константа на пропорционалност или моларен обем.

Амадео Авогадро принадлежи на благородно семейство, живеещо в северна Италия. Роден на 08.09.1776 г. в Торино. Баща му Филипо Авогадро е бил служител на съдебната власт. Фамилното име във венецианския средновековен диалект означаваше адвокат или служител, който взаимодействал с хората. Според традицията, съществувала в онези времена, позициите и професиите са наследени. Следователно, в продължение на 20 години, Амадео Авогадро получава степен, става лекар на юриспруденцията (църковно). Физика и математика, той започва да учи самостоятелно след 25 години. В научната си работа той учи електрически явления и изследвания в областта на електрохимията. Avogadro обаче влезе в историята на науката, като направи много важно допълнение към атомната теория: въведе представата за най-малката частица от вещество (молекула), което може да съществува независимо. Това е важно за обясняването на простите обемни отношения между газовете, които реагираха, а законът на Авогадро придоби голямо значение за развитието на науката и широко използван на практика.

Но това не се случи веднага. Някои химици Авогадровият закон е признат от десетилетия. Опонентите на италианския професор по физика бяха толкова известни и признати научни власти като Берзиелий, Далтън, Дейви. Техните погрешни схващания доведоха до години на противоречия относно химическата формула на водната молекула, тъй като се вярваше, че тя не трябва да бъде записана от Н2О, а от НО или Н2О2. А само законът на Авогадро помага за установяването на състава молекули на водата и други прости и сложни вещества. Амадео Авогадро твърди, че молекулите на простите елементи се състоят от два атома: 02, H2, Cl2, N2. От това следва, че реакцията между водород и хлор, в резултат на която се образува хлороводород, може да се отбележи като: Cl2 + H2 → 2HCl. Когато една С12 молекула взаимодейства с една Н2 молекула, се образуват две НС1 молекули. Обемът, който ще заема HCl, трябва да бъде два пъти по-голям от обема на всеки от компонентите, които са влезли в тази реакция, т.е. той трябва да е равен на общия им обем. Едва от 1860 г. законът на Авогадро започва активно да се прилага, а последствията от него ни позволиха да установим истинските ценности атомни маси някои химически елементи.

Едно от основните изводи, направени на неговата основа, е уравнението, описващо състоянието на идеален газ: p • VM = R • T, където:

• VM е моларният обем;
• р е налягането на газа;
• Т е абсолютната температура, K;
• R е универсалната газова константа.

Комбинираният закон за природния газ е следствие и на закона на Авогадро. При постоянно тегло на материала изглежда (р • V) / T = п • R = конст и форма запис: (p1 • V1) / T1 = (р2 • V2) / T2 позволява изчисленията при преминаване на газ от едно състояние (означен с индекс 1) на друг (с индекс 2).

Законът на Авогадро дава възможност да се направи второ важно заключение, което откри пътя за експериментално определяне молекулни тегла тези вещества, които не се разлагат при преминаване към газовото състояние. М1 = М2 • D1, където:

• M1 - моларна маса за първия газ;
• M2 - моларна маса за втория газ;
• D1 - относителна плътност на първия газ, която е инсталирана на въздуха или водород (в водородът: D1 = M1 / ​​2, въздухът D1 = M1 / ​​29, където 2 и 29 - е моларната маса на водород и въздух, съответно).