阿佛加德罗定律及几个导出关系式

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阿佛加德罗定律及几个导出关系式

    阿佛加德罗定律认为: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佛加德罗提出假说,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。

    中学化学中,阿佛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龙方程式导出的关系式,以便更好地理解和使用阿佛加德罗定律。

    克拉伯龙方程式通常用下式表示: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/摩尔?度。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),所以克拉伯龙方程式也可写成以下两种形式:

     pv=m/MRT……②和 pm=ρRT……③

    以 a、B两种气体来进行讨论。

    (1)在相同 t、P、V时:

    根据①式:nA=nB(即阿佛加德罗定律)

     mA mA

    根据②式:=(即两气态物质的摩尔质量之比=分子量之比= mB mB 质量之比)。

     mAρA

    根据③式:== d(D表示相对密度,此说明:两气态物质的

     mBρB摩尔质量之比=分子量之比=密度之比=相对密度)。若 mA=mB则 mA=MB。

    (2)在相同 t?P时:

     vA nA

    根据①式:=(即两气体的体积之比=物质的量之  vB nB比)。

    根据②式:若mA= mB,则 vA mB nA mB或或=(即:两气体的体  vB mA nB mA积之比=摩尔质量的反比;两气体的物质的量之比=摩尔质量的反比)

    根据③式:若mA= mB则 nA=ρB vAρB

    或=(即:两气体的物质 nBρA vBρA的量之比=气体密度的反比;两气体的体积之比=气体密度的反比)。

    (3)在相同 t?V时: nA pA

    根据①式:=(即:两气体的物质的量之比=压强之比)。  nB pB

    根据②式:若mA= mB,则 pA= mB(即:两气体的压强之比=摩 pB mA尔质量的反比;两气体的压强之比=气体分子量的反比)。

    上述导出的关系式,应多练,常用,才能达到活用之目的。