アボガドロの法則構成単位、測定単位、アボガドロ実験



の アボガドロの法則 それは、同じ温度と圧力で、等しい体積のすべてのガスが同じ数の分子を持つと仮定します。ジョン・ダルトンが言ったように、イタリアの物理学者アマデオ・アボガドロは、1811年に二つの仮説を提案した。.

2番目の仮説は、一定の圧力と温度で等体積のガスが同じ分子数を持つということです。ガス分子の数に関するアボガドロの仮説は、イタリアの化学者スタニスラオ・カニザロがこれに基づいて論理的な化学システムを構築した1858年まで受け入れられなかった。.

アボガドロの法則から次のことが推論できます。与えられた質量の理想気体に対して、温度と圧力が一定であれば、その体積と分子量は正比例します。これはまた理想的にふるまうガスのモル体積がすべての人にとって同じであることを意味する。.

例えば、AからZとラベル付けされた多くの風船を考えると、それらは5リットルの容積まで膨らむまですべて充填されています。各文字はそれぞれ異なるガス種に対応しています。つまり、その分子は独自の特性を持っています。アボガドロの法則は、すべての風船が同じ量の分子を収容していることを確認しています.

アボガドロの仮説によれば、今では風船が10リットルに膨らんだ場合、初期のガスのモル数の2倍の量が導入されます。.

索引

  • 1構成内容および測定単位
    • 1.1 L・atm / K・molで表されるときのRの値の控除
  • 2アボガドロの通常の法則
  • 3結果と影響
  • 4つの起源
    • 4.1アボガドロ仮説
    • 4.2アボガドロ数
  • 5アボガドロ実験
    • 5.1市販の容器を使った実験
  • 6例
    • 6.1 O 2 + 2 H 2 => 2 H 2 O
    • ６．２Ｎ ２ ＋ ３Ｈ ２ ＝＞ ２ＮＨ ３
    • 6.3 N 2 + O 2 => 2 NO
  • 7参考文献

構成要素と測定単位

アボガドロの法則は、理想的なガスの質量に対して、温度と圧力が一定であれば、ガスの体積とモル数は正比例すると述べています。数学的には次の式で表すことができます。

V / n = K

V =ガスの量、通常リットルで表される.

n =モル単位で測定された物質の量.

また、いわゆる理想気体の法則には次のものがあります。

PV = nRT

P =ガス圧は通常、気圧（atm）、水銀柱mm（mmHg）、またはパスカル（Pa）で表されます。.

V =リットルで表したガスの体積（L）.

n =モル数.

T =摂氏、華氏、またはケルビンで表されるガスの温度（0ºCは273,15 Kに相当）.

Ｒ ＝理想気体の普遍定数、これはいくつかの単位で表すことができ、その中で以下が際立っている：０．０８２０５Ｌ・ａｔｍ ／ Ｋ．ｍｏｌ（Ｌ・ａｔｍ Ｋ）-1.mol-1; ８．３１４Ｊ ／ Ｋ．ｍｏｌ（Ｊ．Ｋ．-1.mol-1（Jはジュール）;および1,987 cal / Kmol（cal.K-1.mol-1（ライムはカロリーです）.

Lで表したときのRの値の控除・Atm / K・モル

273Kに相当する圧力0℃の雰囲気で1モルのガスが占める体積は22,414リットルです。.

R = PV / T

R = 1気圧x 22.414（L / mol）/（273ºK）

R = 0.082 L・atm / mol.K

理想気体の方程式（PV = nRT）は次のように書くことができます。

V / n = RT / P

Rは定数なので、温度と圧力が一定であると仮定すると、

RT / P = K

その後：

V / n = K

これはアボガドロの法則の結果です。温度と圧力が一定の場合、理想気体の占める体積とその気体のモル数の間に一定の関係が存在することです。.

アボガドロの法則の典型的な形式

ガスが2つある場合、上記の式は次のように変形します。

V1/ n1= V2/ n2

この式は次のようにも書かれています。

V1/ V2= n1/ n2

上記は比例関係を示しています.

彼の仮説の中で、アボガドロは同じ体積と同じ温度と圧力の2つの理想気体が同じ量の分子を含んでいると指摘しました。.

つまり、実際のガスでも同じことが起こります。例えば、等量のO2 とN2 それが同じ温度と圧力にあるときそれは同じ数の分子を含む.

実際のガスは理想的な振る舞いからわずかな逸脱を示します。しかし、アボガドロの法則は、十分に低い圧力と高温での実際のガスに対してほぼ有効です。.

結果と影響

アボガドロの法則の最も重要な結果は、理想ガスの定数Rがすべてのガスに対して同じ値になることです。.

R = PV / nT

したがって、Rが2つのガスに対して一定の場合、

P1V1/ nT1= P2V2/ n2T2 =定数

接尾辞1と2は2つの異なる理想気体を表します。結論は、1モルのガスに対する理想的なガスの定数は、ガスの性質とは無関係であるということです。それで、与えられた温度と圧力でこの量のガスによって占められる体積は常に同じです.

アボガドロの法則の適用の1つの結果は、1気圧の圧力と0℃の温度で1モルのガスが22,414リットルの容積を占めるという発見です。.

もう1つの明らかな結果は次のとおりです。圧力と温度が一定の場合、ガスの量が増加すると、その体積も増加します。.

起源

1811年、アボガドロはダルトンの原子論と分子の運動ベクトルに関するゲイ＝ルサックの法則に基づく彼の仮説を発表した。.

Gay-Lussacは、1809年に、「ガスは、それらを組み合わせることができる比率がどうであれ、常に体積で測定される元素が常に他の倍数である化合物を生じさせる」と結論付けた。.

同じ著者はまた、「ガスの組み合わせは常に体積の非常に単純な関係に従って起こる」と示しました。.

アボガドロは、気相化学反応が反応物と生成物の両方の分子種を含むことに注目しました.

この記述によれば、反応前の結合（個々の原子）の破壊の存在はありそうもないので、反応物の分子と生成物の間の関係は整数として扱われなければならない。しかしながら、モル量は分数値で表すことができる。.

その部分については、組合せ体積の法則は、気体体積間の数値関係も単純かつ完全であると述べています。これは、気体種の体積と分子数との間の直接的な関連をもたらす。.

アボガドロ仮説

アボガドロは、ガスの分子が二原子分子であることを提案しました。これは、2体積の水素分子が、2体積の水を生成するために、ある量の酸素分子とどのように結合するかを説明した.

さらに、Avogadroは、等体積のガスが同数の粒子を含む場合、ガスの密度間の関係はこれらの粒子の分子量間の比に等しいべきであると提案した。.

明らかに、d 1をd 2で割ると、m 1 / m 2の商が生じる。なぜなら、気体の質量によって占められる体積は両方の種で同じであり、打ち消されるからである。

ｄ１ ／ ｄ２ ＝（ｍ１ ／ Ｖ）／（ｍ２ ／ Ｖ）

d 1 / d 2 = m 1 / m 2

アボガドロ数

1モルには6.022 x 10が含まれています23 分子または原子彼はそれを計算したものではなかったが、この数字はアボガドロの数と呼ばれる。 1926年のノーベル賞を受賞したJean Pierreが、対応する測定を行い、Avogadroを称えてその名前を提案しました。.

アボガドロ実験

アボガドロの法則の非常に簡単なデモンストレーションは、ガラス瓶に酢酸を入れてから炭酸水素ナトリウムを加えて、ボトルの中のガスの出入りを防ぐバルーンでボトルの口を閉じることです。.

酢酸は重炭酸ナトリウムと反応してCOを放出する2. ガスはバルーン内に蓄積してその膨張を引き起こす。理論的には、バルーンが到達する体積はCO分子の数に比例します2, アボガドロの法則で提案されているように.

ただし、この実験には制限があります。バルーンは弾性体です。したがって、壁がCOの蓄積によって膨張したとき2, それはその弛緩に反対する力を生み出し、地球の体積を減らそうとします。.

市販の容器で実験する

アボガドロの法則のもう一つの実例実験はソーダ缶とペットボトルの使用で提示されます.

ソーダ缶の場合は、重炭酸ナトリウムを内側に注ぎ、次にクエン酸溶液を加える。化合物は互いに反応してCOガスを放出する2, 缶の中に蓄積する.

次に、水酸化ナトリウムの濃厚溶液を添加する。これは、ＣＯを「隔離する」機能を有する。2. それから缶の内部へのアクセスは粘着テープの使用によってすぐに閉まります.

一定時間後に缶が収縮することが観察され、COの存在が減少したことを示す2. それから、缶の容積の減少があることを考えることができましたそれはCO分子の数の減少に対応します2, アボガドロの法則に従う.

ボトルを使った実験では、ソーダ缶と同じ手順に従います。NaOHを加えるときは、ボトルの口をふたで閉じます。また、ボトルの壁の収縮も見られます。その結果、ソーダ缶の場合と同じ分析を行うことができる。.

例

下の3つの画像はアボガドロの法則の概念を示したもので、ガスが占める体積と試薬分子と生成物の数に関するものです。.

○2 + 2H2 => 2H2○

水素ガスの体積は2倍ですが、気体酸素と同じサイズの容器を占有します.

N2 + 3H2 => 2NH3

N2 + ○2 => 2NO

参考文献

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