Avogadro qonuni haqida

Kimyoviy reaksiyalar gazsimon moddalar ishtirokida ham boradi. Gazsimon moddalar ishtirokida boradigan reaksiyalardagi miqdoriy nisbatlarni A. Avogadro o'rganib, quyidagi qonunni yaratgan: Bir xil sharoit (bir xil bosim va temperatura)da teng hajmdagi turli gazlar molekulalar (atomlar) soni o'zaro teng bo'ladi.

Avogadro qonunidan ikkita xulosa kelib chiqadi: 1. Normalsharoitda (T = 273°K, P = 101, 325 kPa) da har qanday gazsimon moddaning "1 mol” miqdori 22,4 litr hajmni egallaydi va bunga gazlaming molyar hajmi deyiladi. V_moIyar = V₀=22,4 l/mol holida belgilanadi. Bu xulosaga ko'ra: 1 mol N₂ gazi n. sh. da 22,41 hajmga ega. Uning 10 moli 224l,0,1 moli esa 2,24l hajmni egallaydi. 2. Gazsimonmoddaning hajmi va miqdori uning tarkibidagi zarracha (molekula, atom)lar soniga bevosita bog'liqdir. Shunga ko'ra ikkinchi xulosa kelib chiqadi: Har qanday moddaning “1 mol” miqdori tarkibida 6,02 •10²³ ta zarracha (molekula, atom, ion) bo ‘ladi. Bu Avogadro soni deyilib, N_A= 6,02*10²³ holida yoziladi:

Demak, 1 mol H₂ tarkibida 6,02 •10²³ ta vodorod molekulalari bor. Undagi H atomlari soni esa 2 marta ko'p—12,04 • 1023 ta bo‘ladi. Agar l-xulosa bilan 2- xulosani H₂ gazi uchun birgalikda qo'llasak.

1 mol H₂ da 6,02 •10²³ ta molekula bo'lib, 22,4 l hajmni egallaydi.
10 mol H₂ da 6,02 •10²⁴ ta molekula bo'lib, 224 l hajmni egallaydi.
0,5 mol O2 gazi 16 g bo'lib, unda 3,01 •10²³ ta molekula bor, ular 11,2 l hajmni egallaydi.
2,24 l Cl₂ gazida 6,02•10²² ta molekula bo'lib, uning miqdori 0,1 mol va massasi 7,1 g bo'ladi.

Gazlaming zichligi va nisbiy zichligi haqida tushuncha Avogadro qonuni asosida gazlaming zichligi hisoblab topiladi. Har qanday gazsimon moddaning zichligi hajm birligidagi (1 litr) gazsimon moddaning massasi bo'lib, p — bilan belgilanadi.

Turli gazlaming (n.sh.da) vodorod va havoga nisbatan zichligi

Gazlaming zichligiga asoslanib, ulaming bir-biriga nisbatan zichligi (nisbiy zichligi —D) hisoblanadi. Gazlaming nisbiy zichligi deb, bir xil sharoitda teng hajmdagi gazlar massalarining о ‘zaro nisbatiga aytiladi, gazlaming nisbiy zichligi gazlar molekulyar massalarining nisbatiga tengdir:

Masalan. Kislorodning vodorodga nisbatan zichligi:

Demak, kislorodning vodorodga nisbatan zichligi D_H =16— kislorod gazining 1 litri vodorod gazining 1 litriga nisbatan 16 marta og‘ir(yoki kislorodga nisbatan vodorod gazi 16 marta yengil) ekanligini bildiradi. Ko‘pchilik hollarda gazlaming nisbiy zichligi vodorodga nisbatan (D_H), havoga nisbatan (D_havo) yoki boshqa biror gazga nisbatan hisoblanadi. Gazlaming nisbiy zichligidan foydalanib, ularning molekulyar massalari hisoblanadi.

Masalan. Tarkibi uglerod va vodoroddan iborat gazsimon moddaning vodorodga nisbatan zichligi D_H2=15 va havoga nisbatan zichligi 1,03448 ga teng bo‘Isa, shu gazning molyar va bitta molekulasi massasini hisoblang.

A. Noma’lum gazning vodorodga nisbatan zichligi 15 ga teng deylik:

B. Havoga nisbatan zichligini hisoblashda M_(havo) = 29 g/mol deb qabul qilinadi:

V. Avogadro qonuniga asosan bitta molekulaning massasi:

6,02*1023 ta molekula → 30 g bo‘Isa, 1 tamolekula→ mg bo'ladi.. Gazsimon moddalaming “mol” miqdori — n, hajmi —V, massasi — m, molekulyar massasi — M, bosimi —P, temperaturasi — T o'rtasida o'zaro bog'lanish bor. Bu bog'lanish Mendeleyev— Klapeyron va gazlaming umumlashgan holat tenglamalari orqali ifodalanadi.

Mendeleyev-Klapeyron tenglamasi: Har qanday sharoitda “1 mol” gaz uchun: PV = nRT bo'ladi. Bu formulada n = m/M bo'lib, qiymatlami o'miga qo'ysak: PV = mRT/M bo'ladi. Bundan gazsimon moddaning molekulyar og'irligi: M = mRT/PV kelib chiqadi. R— universal gaz domiysi 8,314 J/mol ga teng.

Masala: 22g CO₂ gazi 10° C da 100 kPa bosimda qanday hajmni egallaydi?
Yechish:
Mendeleyev - Klapeyron tenglamasiga asosan gazning hajmi

PVT — mavjud sharoitdagi gazning bosimi, hajmi va temperaturasi.

Bu formuladan: V₀=PVT₀/P₀T gaz hajmini normal sharoitga keltirish formulasi kelib chiqadi.
Bu formulalar asosida hisoblashda quyidagi o'lchov birliklaridan foydalanish mumkin.

Bosim uchun: 1 atm = 1,01325 • 10⁵ = 1,01325•10⁵•Pa = 101,325 kPa = 760 mm. sim. ust

Hajm uchun: 1 m³ = 1000 l= 1000 dm³ = 1•10⁶sm3

1l = 1 dm³ = 1000 ml = 1000 sm³

Temperatura uchun: t° C — Selsiy shkalasi. T — absolyut (mutlaq) temperatura, К (Kelvin shkalasi). Absolyut temperaturani hisoblash:
T = T₀ + t° = 273 + t°