Avogadro의 가설 이해

처음에는 화학자, 심지어 부피비의 법칙으로 알려진 Guy Lussac조차도 반응물과 생성물의 가스 부피가 단순한 정수 비인 이유를 설명 할 수 없었습니다. 그 당시 화학자들은 원소의 입자를 원자로 간주했고 아 원자 입자 (전자, 양성자, 중성자)는 아직 알려지지 않았기 때문입니다. 이 문제는 1811 년 이탈리아의 물리학자인 Amadeo Avogadro가 Avogadro 가설이라고하는 가설을 표현했을 때 해결되었습니다.

기반 Avogadro의 가설, 원소의 입자는 독립적 인 원자 일 필요는 없지만 원소 분자라고하는 동일한 원자의 여러 조합 일 수 있습니다.

이를 바탕으로 Avogadro는 "동일한 온도와 압력에서 동일한 부피의 가스가 동일한 수의 분자를 포함한다"는 가설을 제안합니다.

따라서 기체 물질의 부피비는 반응 분자 수의 비율과 같거나 기체 물질의 부피비는 등가 반응식에서 계수의 비율이라는 결론을 내릴 수 있습니다. 예를 들어 물 형성에서 Guy Lussac의 부피 비율은 2 : 1 : 2입니다.

(또한 읽기 : 화학에서 고정 비교의 법칙)

화학자들은 그것을 설명 할 수 없었습니다. 왜냐하면 원자가 홀로 서서 반응 방정식을 사용하여 작성 되었다면 부피비는 2 : 1 : 1이 될 것이기 때문입니다.

하반기_(지) + 1O_(지) -> 1 시간₂영형_(지)

이것은 수행 된 실험과 확실히 일치하지 않습니다. 그러나 Avogadro의 가설을 사용하면 이것은 물의 형성에서 수소, 산소 및 물의 각 분자의 비율이 2 : 1 : 2 인 부피 비율과 동일하기 때문에 설명 할 수 있습니다. 그런 다음 물을 형성하는 과정은 다음 방정식으로 작성할 수 있습니다.

하반기_{2 (g)} + O_{2 개 (g)} -> 하반기₂영형_(지)

그러나 계수 1은 일반적으로 기록되지 않으므로 위의 방정식을 작성할 수 있습니다.

하반기_{2 (g)} + O_{2 (g)} -> 하반기₂영형_(지)

Avogadro의 법칙에 따르면 STP 상태의 가스 1 몰은 22.4 리터의 부피를 차지하는 반면 가스 1 몰은 물질의 기본 입자 (원자 또는 분자) 6.02 x 1023을 포함합니다. Avogadro의 법칙은 다음 관계를 적용합니다.

기체 부피 X / 기체 부피 y = 기체 분자 수 X / 기체 분자 수 y = 기체 계수 x / 기체 계수 y

예:

특정 온도 및 압력에서 H2 가스는 N 가스와 반응합니다.₂ NH 가스 형성₃ 3 : 1 : 2의 부피 비율로 7.525 x 1022 분자의 수소 가스가 반응한다면 얼마나 많은 암모니아 분자가 형성됩니까?

대답

Avogadro의 법칙에 따르면 동일한 온도와 압력에서 동일한 부피의 가스는 동일한 수의 분자를 갖습니다.

H_{2 (g)} + 3N_{2 개 (g)} -> 2NH_{3 (g)}

3 개 L 1 개 L 2L

총 NH₃ 형성됨 = 2VNH₃/ 3VH₂ = x / 7.52 x 1022

x = 5.02 x 1022 분자.