Закон авогадро

В 1811 году итальянский ученый А. Авогадро открыл важный для физики и химии закон:

в равных объемах любых идеальных газов при одинаковом давлении и температуре содержится одно и то же количество вещества.

В Международной системе Си за единицу количества вещества принимается – моль.

Моль – это количество вещества , содержащее столько молекул , сколько атомов углерода находится в 12 г изотопа углерода –12 (¹²С )

В моле любого идеального газа содержится одинаковое число молекул. Установлено , что в 12 г

углерода содержится 6 х 10²³атомов.

число N_А = 6,022 х 10 ²³ моль ^–1 названо числом Авогадро

Молярной массой М вещества называется величина, равная отношению массы вещества к его количеству, т.е.М= m / n г/моль

где n– количество вещества

Относительная молекулярная масса М_r вещества – это число , показывающее , во сколько раз масса молекулы данного вещества больше 1/12 массы атома углерода-12 . Численные значения молярной массы вещества и относительной молекулярной массы совпадают.

Если молярная масса аммиака М= 17 г/моль , то его относительная молекулярная масса М_r=17(безразмерная величина)

Молярный объем Vm-это величина, равная отношению объема V вещества к его количеству n , т.е Vm = V /n м³/моль

Vm = 22,4136 м³/моль при нормальных физических условиях ( р=760 мм рт. ст. и Т=273 К)

молярные объемы любых идеальных газов, взятых при одинаковых давлении и температуре равны

уравнение р  = R Т называется удельным уравнением состояния ( уравнение Клайперона )

Для любого состояния идеального газа отношение произведения абсолютного давления наудельный объем к абсолютной температуре – величина постоянная:

Эта постоянная величина зависит от природы газа, но не зависит от его состояния , т.е. она

является физической константой вещества и называется газовой постоянной.

R = Н/м²м³/кг/К=Н м/кг К=Дж / кг К

Для произвольной массы вещества - m (кг)

р V = m R T

где V- объем , м³. занимаемый газом массой -m,кг

Для 1 кмоля газа

р V_m= М R T

где V_m- объем 1 кмоля газа в м³/кмоль

Полученное выражение называется уравнением Менделеева.

Численное значение универсальной газовой постоянной легко получить из уравнения

р V_m=MRT при подстановке значений входящих в него величин при нормальных условиях:

MR= р V_m/ Т = 101325 х 22,4236 / 273,16 = 8314 Дж / (кмоль К)

где M- масса 1 кмоля газа в кг ( численно равная молекулярной массе газа)

р V_m= 8314 T

с учетом того , что n V_m = V, получим

р V = 8314 n Т

где п – число Авогадро