阿伏伽德罗定律
阿伏加德罗定律(Avogadro's Hypothesis)是指同温同压下,相同体积的任何气体含有相同的分子数。
气体的体积是指所含分子占据的空间,通常条件下,气体分子间的平均距离约为分子直径的10倍,因此,当气体所含分子数确定后,气体的体积主要决定于分子间的平均距离而不是分子本身的大小1。
基本信息
- 中文名
阿伏伽德罗定律
- 外文名
Avogadro's Hypothesis
- 提出者
阿伏伽德罗
- 应用学科
物理学、化学
- 适用领域范围
分子理论、热学
- 别称
四同定律、五同定律、克拉贝隆方程
基础定义
在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。所以又叫四同定律,也叫五同定律或克拉贝隆方程(五同指同温、同压、同体积、同分子个数、同物质的量)。
推导过程
定律
(1)同温同压下,
(气体体积比等于物质的量之比)
(2)同温同体积时,
(压强比等于物质的量之比等于分子数之比)
(3)同温同压等质量时,![]()
(4)同温同压时,M1/M2=P1/P2
(气体摩尔质量之比等于密度之比)
分子间的平均距离又决定于外界的温度和压强,当温度、压强相同时,任何气体分子间的平均距离几乎相等(气体分子间的作用微弱,可忽略),故定律成立。该定律在有气体参加的化学反应、推断未知气体的分子式等方面有广泛的应用。
阿伏加德罗定律认为:在同温同压下,相同体积的气体含有相同数目的分子。1811年由意大利化学家阿伏加德罗提出假说,后来被科学界所承认。这一定律揭示了气体反应的体积关系,用以说明气体分子的组成,为气体密度法测定气态物质的分子量提供了依据。对于原子分子说的建立,也起了一定的积极作用。
方程
克拉佩龙方程又称“理想气体方程式”。中学化学中,阿伏加德罗定律占有很重要的地位。它使用广泛,特别是在求算气态物质分子式、分子量时,如果使用得法,解决问题很方便。下面简介几个根据克拉伯伦方程式导出的关系式,以便更好地理解和使用阿伏加德罗定律。
克拉佩龙方程通常用下式表示:PV=nRT……①
P表示压强、V表示气体体积、n表示物质的量、T表示绝对温度、R表示气体常数。所有气体R值均相同。如果压强、温度和体积都采用国际单位(SI),R=8.31帕·米3/摩尔·开。如果压强为大气压,体积为升,则R=0.082大气压·升/摩尔·度。
因为n=m/M、ρ=m/v(n—物质的量,m—物质的质量,M—物质的摩尔质量,数值上等于物质的分子量,ρ—气态物质的密度),所以克拉佩龙方程式也可写成以下两种形式:
Pv=mRT/M……②和PM=ρRT……③