Page 20 - 4663
P. 20
1.3.5. Закон об’ємних відношень
Закон об’ємних відношень відкрив у 1808 р. Ж. Гей-Люссаком.
«За незмінних тиску і температури об’єми реагуючих газів
відносяться між собою і до об’ємів утворених газів як невеликі цілі
числа». Приклади.
2Н 2 + О 2 = 2Н 2О, 2:1 = 2.
Cl 2 + H 2 = 2HCl, 1:1 = 2.
Відкриття цього закону сприяло вивченню реакцій між газами, а це
спричинило до виявлення нових закономірностей і, зокрема,
закону Авогадро.
У реакції горіння етану в кисні
2C 2H 6(г) + 7O 2(г) = 4 CO 2(г)+ 6H 2O(г)
співвідношення об'ємів газів таке:
V (C 2H 6): V (O 2): V (CO 2): V (H 2O) = 2:7:4:6
У символічній формі закон об'ємних відношень записують
таким чином:
V (А): V (В): V (C): V (D) = a:b:c:d, (1.6)
де а, b, с, d - коефіцієнти, які називаються стехіометричними.
Закон застосовують для реакцій з речовинами, які перебувають у
газоподібному стані, якщо об'єми вимірюються за однакових тиску та
температури, тобто для розрахунків об'ємів газів за хімічними рівняннями.
1.3.6. Закон Авогадро
Закон Авогадро відкрито у 1811 р. «Однакові об’єми різних газів за
однакових умов (тиск, температура) містять однакове число молекул».
Експериментальним способом Авогадро визначив, що 1 моль будь-якого
23
газу містить 6,023·10 молекул (число Авогадро).
Зважуючи за нормального тиску (101,3 Па) і температури (273 К) 1 л
різних газів, Авогадро визначив, що 1 моль будь-якого газу за нормальних
умов займає об’єм 22,4 л. Так, 1 л водню має масу 0,09 г, 1 л кисню – 1,429
г. Мольна маса Н 2 – 2,0158, О 2 – 31,9988 г/моль. Поділимо 2,0158 г/моль на
0,09 г/л і 31,9988 г/моль на 1,429 г/л. Одержуємо 22,4 л/моль.
Цей закон не є абсолютно точним. Існують гази, для яких
спостерігаються відхилення. Так, наприклад, 1 моль SO 2 за нормальних
умов займає об’єм 21,89 л. Число 22,4 л називають мольним об’ємом газів.
Закону підлягають усі гази незалежно від розмірів їх молекул. Не
підлягають йому гази за умов високого тиску та низької температури і
речовини в рідкому та газоподібному станах. Розглянемо, чому закону
Авогадро підлягають гази і не підлягають рідкі та тверді речовини.
1. Об'єм, що займає певна кількість речовини в будь-якому
агрегатному стані, обумовлюється трьома параметрами: кількістю речовини
19
