Ավոգադրոյի օրենք
Ավոգադրոյի օրենք, իդեալական գազերի հիմնական օրենքներից, քիմիայի կարևոր օրենքներից մեկը, կապ է հաստատում գազի ծավալի և նյութի քանակի միջև։ Ըստ Ավոգադրոյի օրենքի ժամանակակից ձևակերպման՝
տարբեր գազերի հավասար ծավալները միևնույն ճնշման և ջերմաստիճանի դեպքում պարունակում են հավասար թվով մոլեկուլներ։
Իդեալական գազի տրված զանգվածի դեպքում գազի ծավալը և քանակը (մոլերը) ուղիղ համեմատական են, եթե հաստատուն են ջերմաստիճանը և ճնշումը։
Դա կարելի է գրել այսպես՝
կամ՝
որտեղ
- V-ն գազի ծավալն է,
- n-ը՝ նյութի քանակը (չափվում է մոլերով),
- k-ն մաթեմատիկական հաստատուն է, հավասար է RT/P, որտեղ R-ը համապիտանի գազային հաստատունն է, T-ն՝ ջերմաստիճանը Կելվինի սանդղակով, P-ն՝ ճնշումը։ Քանի որ ջերմաստիճանը և ճնշումը հաստատուն են, RT/P մեծությունը նույնպես հաստատուն է և նշանակված է k: Այն ստացվում է իդեալական գազի վիճակի հավասարումից (Մենդելեև-Կլապեյրոնի հավասարում)։
Այս օրենքը բացատրում է, թե ինչպես ջերմաստիճանի և ճնշման նույն պայմանների դեպքում բոլոր գազերի հավասար ծավալներում կան հավասար թվով մոլեկուլներ (ատոմներ՝ միատոմ գազերի դեպքում)։ Համեմատելով նյութի քանակները երկու տարբեր պայմաններում, այն կարելի է գրել որպես
Այս հավասարումը ցույց է տալիս, որ գազի մոլերի թվի աճի դեպքում ծավալը համեմատականորեն աճում է։ Համանման ձևով, գազի ծավալի նվզաման դեպքում նվազում է մոլերի թիվը։ Այսպիսով, իդեալական գազի որոշակի ծավալում մոլեկուլների կամ ատոմների թիվը կախված չէ դրանց չափերից կամ գազի մոլային զանգվածից։
Հետևություններ
[խմբագրել | խմբագրել կոդը]Ավոգադրոյի օրենքից բխող առաջին կարևոր հետևությունն այն է, որ ցանկացած գազի մեկ մոլ միևնույն պայմաններում զբաղեցնում է միևնույն ծավալը։ Մոլեկուլների թիվը 1 մոլ նյութում կոչվում է Ավոգադրոյի թիվ։
Մանսավորապես, նորմալ պայմաններում, այսինքն՝ 0 °C (273 Կ) ջերմաստիճանի և 101,3 կՊա (760 մմ սնդ. սյուն) դեպքում գազի 1 մոլի ծավալը հավասար է 22,4 լ։ Այդ ծավալը կոչվում է գազի մոլային ծավալ, Vm։ Այլ ջերմաստիճանի և ճնշման համար այն կարելի է հաշվել Մենդելեև-Կլապեյրոնի հավասարումից՝
- :
Երկրորդ հետևությունը. միևնույն ջերմաստիճանում և ճնշման տակ տարբեր իդեալական գազերի խտություններն ուղիղ համեմատական են իրենց մոլեկուլային զանգվածներին։։
Այս դրույթը հսկայական ազդեցություն ունեցով քիմիայի զարգացման համար, քանի որ հնարավորություն տվեց որոշել մարմինների մասնակի զանգվածը[1], որոնք ունակ են անցնելու գազային կամ գոլորշային վիճակների։ Եթե մարմնի մասնակի զանգվածը նշանակենք m, իսկ տեսակարար կշիռը[2]՝ d, ապա m / d մեծությունը հաստատուն պիտի լինի բոլոր մարմինների համար։ Փորձը ցույց տվեց, որ ուսումնասիրվող բոլոր մարմինների համար, որոնք առանց տրոհվելու վերածվում են գոլորշու, այդ հաստատունը հավասար է 28.9, եթե տեսակարար կշռի սահմանման համար ելնենք օդի տեսակարար կշռի սահմանումից, որը ընդունվում է մեկ, իսկ եթե որպես տեսակարար կշռի միավոր ընդունենք ջրածնինը, ապա այս մեծությունը հավասար կլինի 2։ Նշանակելով այս մեծությունը, կամ, որ նույնն է, բոլոր գազերի և գոլորշիների համար ընդհանուր տեսակարար կշիռը С, բանաձևից կունենանք m = dC։ քանի որ գոլորշու տեսակարար կշիռը հեշտ է որոշել, ապա տեղադրելով d-ի արժեքը բանաձևում, կստանանք տվյալ մարմնի համար անհայտ մասնակի կշիռը։
Օրինակ, պոլիբութիլեններից մեկի համար տարրական վերլուծությունը ցույց է տալիս, որ նրանում ածխածնի հարաբերությունը ջրածնին 1։ 2 է, ուստի նրա մասնակի կշիռը կարելի է արտահայտել СН2 կամ C2H4, C4H8 և ընդհանրապես (СН2)n բանաձևերով։ Հետևելով Ավոգադրոյի օրենքին, հեշտությամբ կարող ենք գտնել այս ածխաջրածնի մասնակի կշիռը, քանի որ գիտենք տեսակարար կշիռը, այսինքն գոլորշու խտությունը, որ հավասար է 5.85 (ոդի նկատմամբ), ուստի մասնակի կշիռը կլինի 5,85 • 28,9 = 169,06։ C11H22 բանաձևին համապատասխանում է 154 մասնակի կշիռ, C12H24 բանաձևին՝ 168, իսկ C13H26-ին՝ 182։ Դիտվող արժեքին ամենամոտը C12H24 բանաձևն է, հետևաբար այն արտահայտում է մեր CH2 ածխաջրածնի մասնիկի մեծությունը։
Պատմություն
[խմբագրել | խմբագրել կոդը]Գազերի միջև ընթացող ռեակցիաների առաջին քանակական հետազոտությունները իրականացրել է ֆրանսիացի ֆիզիկոս Գեյ-Լյուսակը։ Նա գազերի ջերմային ընդարձակման օրենքի և ծավալային հարաբերությունների օրենքի հեղինակն է։ 1811 թ. այդ օրենքները բացատրեց իտալացի ֆիզիկոս Ամեդեո Ավոգադրոն[3][4]։
Տես նաև
[խմբագրել | խմբագրել կոդը]Ծանոթագրություններ
[խմբագրել | խմբագրել կոդը]- ↑ Մասնակի զանգվածը ժամանակակից տերմինաբանությամբ մոլեկուլային զանգվածն է։
- ↑ Տեսակարար կշիռը ժամանակակից տերմինաբանությամբ խտությունն է։
- ↑ Глинка Н.Л., Общая химия, Ленинград, Химия, 1977, 719 ст., ст. 18-19
- ↑ Avogadro, Amedeo (1810). «Essai d'une maniere de determiner les masses relatives des molecules elementaires des corps, et les proportions selon lesquelles elles entrent dans ces combinaisons». Journal de Physique. 73: 58–76. English translation
![]() | Վիքիպահեստն ունի նյութեր, որոնք վերաբերում են «Ավոգադրոյի օրենք» հոդվածին։ |
|
Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) ազատ թույլատրագրով թողարկված Հայկական սովետական հանրագիտարանից (հ․ 1, էջ 623)։ ![]() |