Хімія. 11 клас

Італьянскі вучоны А. Авагадра ў 1811 годзе сфармуляваў закон, у адпаведнасці з якім у роўных аб’ёмах розных газаў пры аднолькавых умовах змяшчаецца аднолькавы лік малекул. Тлумачэнне гэтага закону крыецца ў асаблівасцях газападобнага стану рэчыва. Як вам вядома з курса фізікі, адлегласці паміж малекуламі газаў шматкратна перавышаюць памеры саміх малекул. Таму аб’ём, які займае пэўная порцыя газу, залежыць у асноўным ад гэтых адлегласцей, а не ад памераў малекул.

Для вырашэння практычных задач важнымі з’яўляюцца высновы з закону Авагадра.

Выснова першая. Аднолькавы лік малекул любога газу пры аднолькавых ціску і тэмпературы займае роўны аб’ём.

Выснова другая. Малярны аб’ём газаў Vm — велічыня пастаянная пры нязменных тэмпературы і ціску.

Матэматычна гэта запісваецца так:

Як было адзначана ў § 4 (с. 24), пры нармальных умовах малярны аб’ём любога газу роўны 22,4 дм³/моль:

Vm = 22,4 дм³/моль.

Гэтая роўнасць для розных газаў тлумачыцца тым, што рэчыва колькасцю 1 моль заўсёды змяшчае 6,02 ∙ 10²³ часціц.

Выснова трэцяя. Масы аднолькавых аб’ёмаў двух газаў пры аднолькавых умовах суадносяцца як іх малярныя масы.

Пакажам гэта на прыкладзе двух адвольных газаў аднолькавага аб’ёму V пры адных і тых жа ўмовах. Вядома, што . Паколькі аб’ёмы роўныя: V₁ = V₂, . Скараціўшы абедзве часткі ўраўнення на V_m, атрымаем .

Суадносіны называюць адноснай шчыльнасцю першага газу па другім (D): .

Веданне адноснай шчыльнасці аднаго газу Х па другім газе Y дазваляе вызначыць малярную масу аднаго з газаў, калі вядомая малярная маса другога газу: M(X) = M(Y) · D_Y(X).

Звычайна адносную шчыльнасць газаў рэчываў вызначаюць па адносінах да вадароду або па адносінах да паветра.

Адносная шчыльнасць газаў D, у адрозненне ад іх шчыльнасцей ρ, з’яўляецца велічынёй, якая не залежыць ад тэмпературы і ціску.

У хімічных рэакцыях выконваецца закон захавання масы, але аб’ём рэакцыйнай сумесі можа істотна змяняцца, калі хімічная рэакцыя працякае паміж газападобнымі рэчывамі або газападобныя рэчывы ўтвараюцца ў выніку рэакцыі. Пры гэтым аб’ёмы газападобных рэагентаў і прадуктаў суадносяцца паміж сабой, як каэфіцыенты ва ўраўненні адпаведных рэакцый. Растлумачым гэта на прыкладзе рэакцыі акіслення аміяку NH₃ кіслародам з утварэннем азоту і вады:

Ураўненне рэакцыі	4NH3(г)   +	3O2(г)   =	2N2(г)   +	6H2O(в)
Колькасць рэчыва	4 моль	3 моль	2 моль	6 моль
Аб’ём газападобных рэчываў	4 ∙ 22,4 дм3	3 ∙ 22,4 дм3	2 ∙ 22,4 дм3
Суадносіны аб’ёмаў рэчываў	4	3	2

Суадносіны аб’ёмаў газападобных зыходных рэчываў і прадуктаў (н. у.) рэакцыі роўныя:

V(NH₃) : V(O₂) : V(N₂) = (4 · 22,4 дм³) : (3 · 22,4 дм³) : (2 · 22,4 дм³) = 4 : 3 : 2.

Такім чынам, адносіны аб’ёмаў газападобных рэчываў роўныя адносінам каэфіцыентаў перад іх формуламі ва ўраўненні рэакцыі. Напрыклад, калі аб’ёмы аміяку і кіслароду, якія ўступаюць у рэакцыю, роўныя адпаведна 4 м³ і 3 м³, то ў выніку рэакцыі ўтвараецца азот аб’ёмам 2 м³.

Прыменім атрыманы вывад для рашэння разліковых задач.