Wat is de wet van Avogadro?

De Italiaanse wetenschapper Avogadro hypothese dat in geval van "ideaal gas" als de druk (P), het volume (V) en temperatuur (T) van twee monsters gelijk, dan is het aantal gasdeeltjes in elk monster eveneens hetzelfde. Dit geldt ongeacht of het gas uit atomen of moleculen. De relatie geldt zelfs wanneer de monsters ten opzichte van verschillende gassen. Alone, Wet van Avogadro is van beperkte waarde, maar als combinatie met de wet van Boyle, Charles 'recht en Gay-Lussac wet, wordt de belangrijke ideale gasvergelijking afgeleid.

Voor twee verschillende gassen, de volgende wiskundige relaties bestaan: P 1 V 1 / T 1 = k 1 en P 2 V 2 / T 2 = k 2. Avogadro hypothese tegenwoordig beter bekend als Wet van Avogadro, bepaalt dat, als de linker zijde van de bovenstaande uitdrukkingen zijn hetzelfde, het aantal deeltjes in beide gevallen identiek. Dus het aantal deeltjes gelijk aan k keer een andere waarde afhankelijk van het specifieke gas. Deze andere waarde omvat de massa van de deeltjes; dat is, is het in verband met hun moleculair gewicht. Wet van Avogadro maakt deze kenmerken in compact mathematische vorm worden gebracht.

Manipulatie van het bovenstaande leidt tot een ideaal gas vergelijking met de vorm PV = nRT. Here "R" wordt gedefinieerd als de ideale gasconstante, terwijl "n" geeft het aantal molen, of een veelvoud van het molecuulgewicht (MW) van het gas, in grammen. Bijvoorbeeld, 1,0 gram waterstofgas - formule H 2, MW = 2.0 - 0.5 mol bedraagt. Als de waarde van P wordt gegeven in atmosferen met V in liter en T in graden Kelvin, dan R wordt uitgedrukt in liter-atmosfeer-per-mol graden Kelvin. Hoewel de uitdrukking PV = nRT is nuttig voor vele toepassingen, in sommige gevallen, afwijking aanzienlijk.

De moeilijkheid ligt in de definitie van idealiteit; opgelegde beperkingen die niet kan bestaan ​​in de echte wereld. Gasdeeltjes mag geen aantrekkelijk of afstotend polariteiten bezitten - dit is een andere manier om te zeggen botsingen tussen deeltjes moet elastisch zijn. Een andere onrealistische veronderstelling is dat deeltjes punten en de volumes, de nul moet zijn. Veel van deze afwijkingen van ideality kan voor worden gecompenseerd door het opnemen van wiskundige termen die een fysieke interpretatie dragen. Andere afwijkingen vereisen viriaal termen, die helaas niet geruststellend overeen met een fysieke eigenschap; dit niet Wet van Avogadro geworpen in elke diskrediet.

Een eenvoudige upgrade van de ideale gaswet voegt twee parameters, "a" en "b". Het leest (P + (n 2 A / V-2)) (V-nb) = nRT. Hoewel "a" worden experimenteel bepaald heeft zij betrekking op de fysische eigenschappen van deeltjes interactie. De constante "b" heeft ook betrekking op een fysische eigenschap en houdt rekening met het uitgesloten volume.

Terwijl fysiek interpreteerbare wijzigingen zijn aantrekkelijk, zijn er unieke voordelen aan het gebruik expansie termen viriaal. Een daarvan is dat ze kunnen worden gebruikt om nauw aansluit werkelijkheid, waardoor uitleg in sommige gevallen het gedrag van vloeistoffen. Wet van Avogadro, oorspronkelijk op de gasfase alleen is dus mogelijk een beter begrip van ten minste één gecondenseerde toestand van materie.