مشكلة قانون Avogadro في القانون

ينص قانون غاز أفوجادرو ال الصوت من الغاز يتناسب مع عدد الشامات الغاز حاضر عندما تكون درجة الحرارة والضغط ثابتة. يوضح هذا المثال كيفية استخدام قانون Avogadro لتحديد حجم الغاز عند إضافة المزيد من الغاز إلى النظام.

قبل أن تتمكن من حل أي مشكلة تتعلق بقانون الغاز الخاص بشركة Avogadro ، من المهم مراجعة المعادلة الخاصة بهذا القانون. هناك عدة طرق لكتابة هذا قانون الغاز، وهي علاقة رياضية. قد يذكر:

ك = الخامس / ن

هنا ، k هو ثابت التناسب ، V هو حجم الغاز ، و n هو عدد مولات الغاز. قانون Avogadro يعني أيضًا أن ثابت الغاز المثالي هو نفس القيمة لجميع الغازات ، لذلك:

ثابت = ص₁الخامس₁/ ت₁ن₁ = ف₂الخامس₂/ ت₂ن₂
الخامس₁/ن₁ = الخامس₂/ن₂
الخامس₁ن₂ = الخامس₂ن₁

حيث p هو ضغط الغاز ، و V هو الحجم ، و T هي درجة الحرارة ، و n هو عدد المولات.

تحتوي عينة 6.0 لتر عند 25 درجة مئوية و 2.00 ضغط جوي على 0.5 مول من الغاز. إذا تمت إضافة 0.25 مول إضافية من الغاز بنفس الضغط ودرجة الحرارة ، فما هو الحجم الإجمالي النهائي للغاز؟

أولاً ، عبر عن قانون أفوجادرو بصيغته:

الخامس_أنا/ن_أنا = الخامس

instagram viewer

_F/ن_F
أين
الخامس_أنا = الحجم الأولي
ن_أنا = العدد الأولي من الشامات
الخامس_F = الحجم النهائي
ن_F = العدد النهائي للشامات

لهذا المثال ، V_أنا = 6.0 لتر ون_أنا = 0.5 مول. عند إضافة 0.25 مول:

ن_F = ن_أنا + 0.25 مول
ن_F = 0.5 مول = 0.25 مول
ن_F = 0.75 مول

المتغير الوحيد المتبقي هو الحجم النهائي.

الخامس_أنا/ن_أنا = الخامس_F/ن_F

حل من أجل V_F

الخامس_F = الخامس_أنان_F/ن_أنا
الخامس_F = (6.0 لتر × 0.75 مول) / 0.5 مول
الخامس_F = 4.5 لتر / 0.5 فولت_F = 9 ل

تحقق لمعرفة ما إذا كانت الإجابة منطقية. تتوقع زيادة الحجم إذا تم إضافة المزيد من الغاز. هل الحجم النهائي أكبر من الحجم الأولي؟ نعم. يُعد إجراء هذا الفحص مفيدًا لأنه من السهل وضع العدد الأولي للمولات في البسط والعدد النهائي للمولات في المقام. إذا حدث ذلك ، لكانت إجابة المجلد النهائي أصغر من المجلد الأولي.

وبالتالي ، فإن الحجم النهائي للغاز هو 9.0

• على عكس رقم أفوجادرو، قانون أفوجادرو تم اقتراحه بالفعل من قبل أميديو أفوجادرو. في عام 1811 ، افترض أن عينتين من غاز مثالي بنفس الحجم وبنفس الضغط ودرجة الحرارة تحتويان على نفس عدد الجزيئات.
• يسمى قانون أفوجادرو أيضًا مبدأ أفوجادرو أو فرضية أفوجادرو.
• مثل قوانين الغازات المثالية الأخرى ، فإن قانون أفوجادرو يقترب فقط من سلوك الغازات الحقيقية. في ظل ظروف ارتفاع درجة الحرارة أو الضغط ، يكون القانون غير دقيق. تعمل العلاقة بشكل أفضل مع الغازات التي تحتفظ بضغط منخفض ودرجات حرارة عادية أيضًا ، تنتج جزيئات الغاز الأصغر - الهليوم والهيدروجين والنيتروجين - نتائج أفضل من الجزيئات الأكبر ، والتي من المرجح أن تتفاعل مع بعضها البعض.
• هناك علاقة رياضية أخرى تستخدم للتعبير عن قانون أفوجادرو وهي:

الخامس / ن = ك

هنا ، V هي الحجم ، n هو عدد مولات الغاز ، و k هو ثابت التناسب. من المهم ملاحظة أن هذا يعني أن ثابت الغاز المثالي نفس الشيء لجميع الغازات.