Ավանգարդի օրենքը քիմիայում. Որտե՞ղ է օգտագործվում Ավոգադրոյի համարը: Ցեց. Մոլային զանգված. Մոլային ծավալը

Ավոգադրոյի օրենքը ձևակերպվել է իտալացի քիմիկոս Ամադեո Ավոգադրոյի կողմից 1811 թվականին և մեծ նշանակություն ուներ այդ ժամանակ քիմիայի զարգացման համար։ Սակայն այսօր էլ այն չի կորցրել իր արդիականությունն ու նշանակությունը։ Փորձենք ձեւակերպել Ավոգադրոյի օրենքը, այն կհնչի այսպես.

Ավոգադրոյի օրենքի ձևակերպում

Այսպիսով, Ավոգադրոյի օրենքը ասում է, որ նույն ջերմաստիճաններում և ճնշումներում գազերի հավասար ծավալները կպարունակեն նույն թվով մոլեկուլներ՝ անկախ դրանց քիմիական բնույթից և ֆիզիկական հատկություններից: Այս թիվը որոշակի ֆիզիկական հաստատուն է, որը հավասար է մեկ մոլում պարունակվող մոլեկուլների, իոնների թվին։

Սկզբում Ավոգադրոյի օրենքը միայն գիտնականի վարկածն էր, սակայն հետագայում այդ վարկածը հաստատվեց մեծ թվով փորձերի միջոցով, որից հետո այն մտավ գիտություն «Ավոգադրոյի օրենք» անունով, որը վիճակված էր դառնալ իդեալական գազերի հիմնական օրենքը։

Ավոգադրոյի օրենքի բանաձևը

Օրենքը հայտնաբերողն ինքը հավատում էր, որ ֆիզիկական հաստատունը մեծ քանակություն է, բայց չգիտեր, թե որն է։ Արդեն նրա մահից հետո, բազմաթիվ փորձերի ընթացքում, հաստատվել է 12 գ ածխածնի մեջ պարունակվող ատոմների ճշգրիտ թիվը (մասնավորապես՝ 12 գ-ը ածխածնի ատոմային զանգվածի միավորն է) կամ 22,41 լիտրի հավասար գազի մոլային ծավալում։ Այս հաստատունը, ի պատիվ գիտնականի, կոչվել է «Ավոգադրոյի համար», այն նշանակված է որպես NA, ավելի քիչ հաճախ L և այն հավասար է 6,022 * 1023: Այսինքն՝ ցանկացած գազի մոլեկուլների թիվը 22,41 լիտր ծավալով նույնը կլինի թե թեթեւ, թե ծանր գազերի համար։

Ավոգադրոյի օրենքի մաթեմատիկական բանաձևը կարելի է գրել հետևյալ կերպ.

Որտեղ V-ը գազի ծավալն է. n-ը նյութի քանակն է, որը նյութի զանգվածի հարաբերակցությունն է նրա մոլային զանգվածին. VM-ը համաչափության կամ մոլային ծավալի հաստատուն է:

Ավոգադրոյի օրենքի կիրառումը

Ավոգադրոյի օրենքի հետագա գործնական կիրառումը մեծապես օգնեց քիմիկոսներին որոշելու բազմաթիվ միացությունների քիմիական բանաձևերը։

Խլուրդի և Ավոգադրոյի համարը, տեսանյութ

Եվ վերջապես, ուսումնական տեսանյութ մեր հոդվածի թեմայով:

Ավոգադրոյի օրենքը, որը հայտնաբերվել է 1811 թվականին, մեծ դեր է խաղացել քիմիայի զարգացման գործում։ Առաջին հերթին նա նպաստել է 18-րդ դարի կեսերին առաջին անգամ ձեւակերպված ատոմային-մոլեկուլային ուսմունքի ճանաչմանը։ Մ.Վ. Լոմոնոսովը. Այսպիսով, օրինակ, օգտագործելով Ավոգադրոյի համարը.

Պարզվեց, որ հնարավոր է հաշվարկել ոչ միայն ատոմների և մոլեկուլների բացարձակ զանգվածները, այլև այդ մասնիկների իրական գծային չափերը։ Ավոգադրոյի օրենքի համաձայն.

«Հաստատուն ճնշման և ջերմաստիճանի դեպքում տարբեր գազերի հավասար ծավալները պարունակում են նույն թվով մոլեկուլներ՝ հավասար»:

Ավոգադրոյի օրենքից բխում են մի շարք կարևոր հետևանքներ՝ կապված գազերի մոլային ծավալի և խտության հետ։ Այսպիսով, Ավոգադրոյի օրենքից ուղղակիորեն բխում է, որ տարբեր գազերի նույն թվով մոլեկուլները կզբաղեցնեն նույն ծավալը՝ հավասար 22,4 լիտրի։ Գազերի այս ծավալը կոչվում է մոլային ծավալ։ Ճիշտ է նաև հակառակը՝ տարբեր գազերի մոլային ծավալը նույնն է և հավասար է 22,4 լիտրի.

Իրոք, քանի որ ցանկացած նյութի 1 մոլը պարունակում է նույն թվով մոլեկուլներ՝ հավասար , ակնհայտ է, որ դրանց ծավալները գազային վիճակում նույն պայմաններում նույնը կլինեն։ Այսպիսով, նորմալ պայմաններում (n.o.), այսինքն. ճնշման տակ և ջերմաստիճանը, տարբեր գազերի մոլային ծավալը կլինի . Գազերի նյութի, ծավալի և մոլային ծավալի քանակը ընդհանուր դեպքում կարող է փոխկապակցվել ձևի հարաբերությամբ.

որտեղից համապատասխանաբար.

Ընդհանուր դեպքում նորմալ պայմանները (ն.ս.) առանձնանում են.

ստանդարտ պայմանները ներառում են.

Ցելսիուսի ջերմաստիճանը Քելվինի ջերմաստիճանի փոխարկելու համար օգտագործեք հետևյալ հարաբերությունները.

Գազի զանգվածն ինքնին կարելի է հաշվարկել նրա խտության արժեքից, այսինքն.

Քանի որ ինչպես ցույց է տրված վերևում.

ապա ակնհայտորեն.

որտեղից համապատասխանաբար.

Ձևի վերը նշված հարաբերություններից.

արտահայտությունում փոխարինելուց հետո.

հետևում է նաև, որ.

որտեղից համապատասխանաբար.

և այսպիսով մենք ունենք.

Քանի որ նորմալ պայմաններում ցանկացածից 1 մոլը զբաղեցնում է հավասար ծավալ՝

ապա համապատասխանաբար.

Այս կերպ ստացված հարաբերակցությունը բավականին կարևոր է Ավոգադրոյի օրենքի 2-րդ հետևանքը հասկանալու համար, որն իր հերթին ուղղակիորեն կապված է այնպիսի հասկացության հետ, ինչպիսին է գազերի հարաբերական խտությունը։ Ընդհանուր դեպքում, գազերի հարաբերական խտությունը մի արժեք է, որը ցույց է տալիս, թե քանի անգամ է մեկ գազը մյուսից ծանր կամ թեթև, այսինքն. քանի անգամ է մի գազի խտությունը մեծ կամ փոքր մյուսի խտությունից, այսինքն. մենք ունենք ձևի հարաբերություն.

Այսպիսով, առաջին գազի համար մենք ունենք.

համապատասխանաբար երկրորդ գազի համար.

ապա ակնհայտորեն.

և այսպես.

Այլ կերպ ասած, գազի հարաբերական խտությունը հետազոտվող գազի մոլեկուլային քաշի հարաբերակցությունն է գազի մոլեկուլային քաշին, որի հետ համեմատությունը կատարվում է: Գազի հարաբերական խտությունը անչափ մեծություն է։ Այսպիսով, մեկ գազի հարաբերական խտությունը մյուսից հաշվարկելու համար բավական է իմանալ այդ գազերի մոլեկուլային հարաբերական մոլեկուլային կշիռները։ Որպեսզի պարզ լինի, թե որ գազի հետ է համեմատությունը կատարվում, դրվում է ինդեքս. Օրինակ, դա նշանակում է, որ համեմատությունը կատարվում է ջրածնի հետ, և հետո խոսում են գազի խտության մասին ջրածնի նկատմամբ՝ առանց արդեն «հարաբերական» բառը օգտագործելու՝ որպես լռելյայն ընդունելով։ Նմանապես, չափումներ են իրականացվում՝ հաշվի առնելով օդը որպես տեղեկատու գազ: Այս դեպքում նշվում է, որ փորձարկման գազի համեմատությունն իրականացվում է օդի հետ։ Այս դեպքում օդի միջին մոլեկուլային զանգվածը ենթադրվում է 29, և քանի որ հարաբերական մոլեկուլային քաշը և մոլային զանգվածը թվային առումով նույնն են, ապա.

Նրա կողքին փակագծերում դրված է ուսումնասիրվող գազի քիմիական բանաձեւը, օրինակ.

և կարդացվում է որպես - քլորի խտություն ջրածնի կողմից: Իմանալով մեկ գազի հարաբերական խտությունը մյուսի նկատմամբ՝ կարելի է հաշվարկել գազի մոլեկուլային, ինչպես նաև մոլային զանգվածը, նույնիսկ եթե նյութի բանաձևը անհայտ է։ Վերոնշյալ բոլոր հարաբերությունները վերաբերում են այսպես կոչված նորմալ պայմաններին։

Պատմություն

Գազերի միջև ռեակցիաների առաջին քանակական ուսումնասիրությունները պատկանում են ֆրանսիացի գիտնական Գեյ-Լյուսակին։ Հեղինակ է գազերի ջերմային ընդարձակման և ծավալային հարաբերությունների մասին օրենքների։ Այս օրենքները 1811 թվականին բացատրել է իտալացի ֆիզիկոս Ամեդեո Ավոգադրոն։

Օրենքի հետևանքները

Առաջին հետևանքըԱվոգադրոյի օրենքից. Ցանկացած գազի մեկ մոլը նույն պայմաններում զբաղեցնում է նույն ծավալը.

Մասնավորապես, նորմալ պայմաններում, այսինքն՝ 0 °C (273K) և 101.3 կՊա ջերմաստիճանում, 1 մոլ գազի ծավալը 22,4 լիտր է. Այս ծավալը կոչվում է գազի մոլային ծավալ V m: Դուք կարող եք վերահաշվարկել այս արժեքը այլ ջերմաստիճանների և ճնշումների նկատմամբ՝ օգտագործելով Մենդելեև-Կլապեյրոնի հավասարումը.

Երկրորդ հետևանքըԱվոգադրոյի օրենքից. առաջին գազի մոլային զանգվածը հավասար է երկրորդ գազի մոլային զանգվածի արտադրյալին և առաջին գազի հարաբերական խտությանը ըստ երկրորդի..

Այս դիրքը մեծ նշանակություն ուներ քիմիայի զարգացման համար, քանի որ այն հնարավորություն է տալիս որոշել գազային կամ գոլորշիային վիճակի անցնելու ընդունակ մարմինների մասնակի քաշը։ Եթե ​​միջոցով մմենք նշում ենք մարմնի մասնակի քաշը և միջով դնրա տեսակարար կշիռն է գոլորշիների վիճակում, ապա հարաբերակցությունը մ / դպետք է մշտական ​​լինի բոլոր մարմինների համար: Փորձը ցույց է տվել, որ առանց տարրալուծման գոլորշու մեջ անցնող բոլոր մարմինների համար այս հաստատունը հավասար է 28,9-ի, եթե մասնակի քաշը որոշելիս ելնենք օդի տեսակարար կշռից՝ որպես միավոր, բայց այս հաստատունը կլինի. հավասար է 2-ի, եթե տեսակարար կշիռը վերցնենք որպես ջրածնի միավոր։ Նշելով այս հաստատունը, կամ, նույնը, մասնակի ծավալը, որը ընդհանուր է բոլոր գոլորշիների և գազերի համար ՀետՄյուս կողմից, մենք ունենք բանաձեւից m = dC. Քանի որ գոլորշու տեսակարար կշիռը հեշտությամբ որոշվում է՝ փոխարինելով արժեքը դբանաձևում ցուցադրվում է նաև տվյալ մարմնի անհայտ մասնակի կշիռը։

Օրինակ, պոլիբութիլեններից մեկի տարրական վերլուծությունը ցույց է տալիս, որ ածխածնի և ջրածնի հարաբերակցությունը դրանում 1-ից 2 է, և, հետևաբար, դրա մասնակի քաշը կարող է արտահայտվել CH 2 կամ C 2 H 4, C 4 H 8 բանաձևով: և ընդհանրապես (CH 2) n. Այս ածխաջրածնի մասնակի քաշը անմիջապես որոշվում է՝ հետևելով Ավոգադրոյի օրենքին, քանի որ մենք գիտենք հատուկ կշիռը, այսինքն՝ նրա գոլորշիների խտությունը. այն որոշվել է Բուտլերովի կողմից և պարզվել է 5,85 (օդի հետ կապված); այսինքն, դրա մասնակի քաշը կլինի 5,85 28,9 = 169,06: C 11 H 22 բանաձևը համապատասխանում է 154 մասնակի քաշին, բանաձևին C 12 H 24 - 168 և C 13 H 26 - 182: մեր ածխաջրածնային մասնիկը CH 2:

Նշումներ

Հղումներ

• // Բրոքհաուսի և Էֆրոնի հանրագիտարանային բառարան. 86 հատորով (82 հատոր և 4 հավելյալ): - Սանկտ Պետերբուրգ. , 1890-1907 թթ.

Վիքիմեդիա հիմնադրամ. 2010 թ .

Տեսեք, թե ինչ է «Ավոգադրոյի օրենքը» այլ բառարաններում.

ԱՎՈԳԱԴՐՈԻ ՕՐԵՆՔ- ցանկացած իդեալական գազերի հավասար ծավալները նույն պայմաններում (ջերմաստիճան, ճնշում) պարունակում են նույն թվով մասնիկներ (մոլեկուլներ, ատոմներ): Համարժեք ձևակերպում. միևնույն ճնշման և ջերմաստիճանի դեպքում տարբեր նյութերի նույն քանակությունները ... ... Մեծ պոլիտեխնիկական հանրագիտարան

Ավոգադրոյի օրենքը- - օրենք, ըստ որի իդեալական գազերի հավասար ծավալները նույն ջերմաստիճանում և ճնշումում պարունակում են նույն թվով մոլեկուլներ: Անալիտիկ քիմիայի բառարան ... Քիմիական տերմիններ

Ավոգադրոյի օրենքը- Avogadro dėsnis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Apibrėžtį žr. հպարտություն. priedas(ai) Grafinis formatas atitikmenys՝ անգլ. Ավոգադրոյի վարկածը; Ավոգադրոյի օրենքը; Ավոգադրոյի սկզբունքային վոկ. Avogadrosche Regel, f;…… Penkiakalbis aiskinamasis metrologijos terminų žodynas

Ավոգադրոյի օրենքը- Avogadro dėsnis statusas T sritis fizika atitikmenys՝ անգլ. Ավոգադրոյի վարկածը; Ավոգադրոյի օրենքը վոկ. Avogadrosche Regel, f; Avogadrosches Gesetz, n; Satz des Avogadro, m rus. Ավոգադրոյի օրենք, m pranc. վարկած d'Avogadro, f; Loi d'Avogadro, f … Fizikos Terminų žodynas

Ավոգադրոյի օրենքը- Avogadro dėsnis statusas T sritis Energetika apibrėžtis Apibrėžtį žr. հպարտություն. priedas(ai) MS Word ֆորմատով atitikmenys: անգլ. Ավոգադրոյի օրենքը վոկ. Avogadrosches Gesetz, n rus. Ավոգադրոյի օրենք, m pranc. loi d'Avogadro, f ... Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas

Տես Քիմիա և գազեր։ Z. նյութի հավերժությունը կամ նյութի զանգվածի պահպանումը, տե՛ս Substance, Lavoisier, Chemistry։ Z. Henry Dalton, տես Լուծումներ: Z. Gibs Le Chatelier, տես Քիմիական ռեակցիաների շրջելիություն։ Dulong-ի և Petit-ի Z. (ջերմային հզորություններ), տես Ջերմություն և քիմիա։ Զ.…… Հանրագիտարանային բառարան Ֆ.Ա. Բրոքհաուսը և Ի.Ա. Էֆրոն

Երևույթների միջև անհրաժեշտ, էական, կայուն, կրկնվող հարաբերություն: 3. արտահայտում է առարկաների, տվյալ առարկայի բաղկացուցիչ տարրերի, իրերի հատկությունների, ինչպես նաև իրի մեջ եղած հատկությունների միջև կապը։ Կան 3…… Փիլիսոփայական հանրագիտարան

ԱՎՈԳԱԴՐՈԻ ՕՐԵՆՔ- (Avogadro), հիմնվելով 1811 թվականին իտալացի ֆիզիկոս Ավոգադրոյի կողմից արտահայտված վարկածի վրա, որն ասում է, որ «t °-ի և ճնշման նույն պայմաններում բոլոր գազերի հավասար ծավալները պարունակում են նույն թվով մոլեկուլներ»: Այս վարկածից... Մեծ բժշկական հանրագիտարան

- (Ավոգադրո) Ամեդեո, կոմս դի Կուարենյա (1776-1856), իտալացի ֆիզիկոս և քիմիկոս։ 1811 թվականին նա առաջ քաշեց մի վարկած (այժմ հայտնի է որպես Ավոգադրոյի օրենք), որ նույն ճնշման և նույն ջերմաստիճանի դեպքում գազերի հավասար ծավալները պարունակում են նույն թվով ... Գիտատեխնիկական հանրագիտարանային բառարան

- (Ավոգադրո) Ամեդեո (1776-1856), իտալացի ֆիզիկոս և քիմիկոս։ Նյութի կառուցվածքի մոլեկուլային տեսության հիմնադիրը (1811)։ Նա սահմանեց գազի օրենքներից մեկը (1811; Ավոգադրոյի օրենքը), ըստ որի իդեալական գազերի հավասար ծավալներում նույն ... ... Ժամանակակից հանրագիտարան

Գազերի հատկությունների ուսումնասիրությունը թույլ է տվել իտալացի ֆիզիկոս Ա.Ավոգադրոյին 1811 թ. ստեղծել վարկած, որը հետագայում հաստատվեց փորձարարական տվյալներով և հայտնի դարձավ որպես Ավոգադրոյի օրենք՝ տարբեր գազերի հավասար ծավալները նույն պայմաններում (ջերմաստիճան և ճնշում) պարունակում են նույն թվով մոլեկուլներ։

Ավոգադրոյի օրենքից բխում է կարևոր հետևանք՝ ցանկացած գազի մոլ նորմալ պայմաններում (0C (273 Կ) և 101,3 կՊա ճնշում։ ) զբաղեցնում է 22,4 լիտր հավասար ծավալ։ Այս ծավալը պարունակում է 6,02 10 23 գազի մոլեկուլ (Ավոգադրոյի թիվը)։

Ավոգադրոյի օրենքից հետևում է նաև, որ նույն ջերմաստիճանում և ճնշման տակ տարբեր գազերի հավասար ծավալների զանգվածները միմյանց հետ կապված են, ինչպես այս գազերի մոլային զանգվածները.

որտեղ m 1 և m 2 զանգվածներ են,

M 1 և M 2-ը առաջին և երկրորդ գազերի մոլեկուլային կշիռներն են:

Քանի որ նյութի զանգվածը որոշվում է բանաձևով

որտեղ ρ-ն գազի խտությունն է,

V-ը գազի ծավալն է,

ապա նույն պայմաններում տարբեր գազերի խտությունները համաչափ են նրանց մոլային զանգվածներին։ Ավոգադրոյի օրենքի այս հետևանքի վրա հիմնված է գազային վիճակում գտնվող նյութերի մոլային զանգվածը որոշելու ամենապարզ մեթոդը։

.

Այս հավասարումից կարող եք որոշել գազի մոլային զանգվածը.

.

2.4 Ծավալային հարաբերությունների օրենք

Գազերի միջև ռեակցիաների առաջին քանակական ուսումնասիրությունները պատկանում են ֆրանսիացի գիտնական Գեյ-Լյուսակին՝ գազերի ջերմային ընդլայնման մասին հայտնի օրենքի հեղինակին։ Չափելով ռեակցիայի մեջ մտած և ռեակցիաների արդյունքում առաջացած գազերի ծավալները՝ Գեյ-Լյուսակը եկել է մի ընդհանրացման, որը հայտնի է որպես պարզ ծավալային հարաբերությունների օրենք. արձագանքող գազերի ծավալները կապված են միմյանց հետ և ծավալները. գազային ռեակցիայի արտադրանքները, որոնք ձևավորվել են որպես փոքր ամբողջ թվեր, որոնք հավասար են իրենց ստոյխիոմետրիկ գործակիցներին .

Օրինակ, 2H 2 + O 2 \u003d 2H 2 O, երբ փոխազդում են երկու ծավալ ջրածնի և մեկ ծավալ թթվածնի, ձևավորվում է երկու ծավալ ջրի գոլորշի: Օրենքն ուժի մեջ է, երբ ծավալների չափումները կատարվում են նույն ճնշման և նույն ջերմաստիճանի պայմաններում:

2.5 Համարժեքների օրենք

«Համարժեք» և «Համարժեքների մոլային զանգված» հասկացությունների ներմուծումը քիմիա հնարավորություն տվեց ձևակերպել մի օրենք, որը կոչվում է համարժեքների օրենք. միմյանց հետ փոխազդող նյութերի զանգվածները (ծավալները) համաչափ են դրանց համարժեքների մոլային զանգվածներին (ծավալներին). .

Պետք է կանգ առնել գազի մոլային համարժեքների ծավալի հայեցակարգի վրա։ Ինչպես հետևում է Ավոգադրոյի օրենքից, ցանկացած գազի մոլը նորմալ պայմաններում զբաղեցնում է ծավալ, որը հավասար է 22,4 լ. Ըստ այդմ, գազի մոլային համարժեքների ծավալը հաշվարկելու համար անհրաժեշտ է իմանալ մեկ մոլի մոլային համարժեքների քանակը։ Քանի որ ջրածնի մեկ մոլը պարունակում է 2 մոլ ջրածնի համարժեքներ, ապա 1 մոլ ջրածնի համարժեքները նորմալ պայմաններում զբաղեցնում է ծավալ.

3 Տիպիկ խնդիրների լուծում

3.1 մոլ. Մոլային զանգված. Մոլային ծավալը

Առաջադրանք 1.Քանի՞ մոլ երկաթ (II) սուլֆիդ է պարունակում 8,8 գ FeS-ում:

ՈրոշումՈրոշեք երկաթի (II) սուլֆիդի մոլային զանգվածը (M):

M(FeS)= 56 +32 = 8 8 գ/մոլ

Եկեք հաշվարկենք, թե քանի մոլ է պարունակում 8,8 գ FeS-ը.

n = 8,8 ∕ 88 = 0,1 մոլ:

Առաջադրանք 2.Քանի՞ մոլեկուլ կա 54 գ ջրի մեջ: Որքա՞ն է ջրի մեկ մոլեկուլի զանգվածը:

ՈրոշումՈրոշեք ջրի մոլային զանգվածը:

M (H 2 O) \u003d 18 գ / մոլ:

Ուստի 54 գ ջուրը պարունակում է 54/18 = 3 մոլ H 2 O։ Ցանկացած նյութի մեկ մոլը պարունակում է 6,02  10 23 մոլեկուլ։ Այնուհետեւ 3 մոլը (54գ H 2 O) պարունակում է 6,02  10 23  3 = 18,06  10 23 մոլեկուլ։

Եկեք որոշենք ջրի մեկ մոլեկուլի զանգվածը.

m H2O \u003d 18 ∕ (6.02 10 23) \u003d 2.99 10 23 գ.

Առաջադրանք 3.Քանի՞ մոլ և մոլեկուլ է պարունակում ցանկացած գազի 1 մ 3 նորմալ պայմաններում:

Որոշում 1 մոլ ցանկացած գազ նորմալ պայմաններում զբաղեցնում է 22,4 լիտր ծավալ։ Այսպիսով, 1 մ 3 (1000 լ) կպարունակի 44,6 մոլ գազ.

n \u003d 1000 / 22,4 \u003d 44,6 մոլ:

Ցանկացած գազի 1 մոլը պարունակում է 6,02  10 23 մոլեկուլ։ Այստեղից հետևում է, որ նորմալ պայմաններում ցանկացած գազ պարունակում է 1 մ 3

6,02  10 23  44,6 \u003d 2,68  10 25 մոլեկուլ։

Առաջադրանք 4.Արտահայտեք աղոթքներում.

ա) 6,02  10 22 C 2 H 2 մոլեկուլներ;

բ) 1,80  10 24 ազոտի ատոմ;

գ) 3,01  10 23 NH 3 մոլեկուլ.

Որքա՞ն է այս նյութերի մոլային զանգվածը:

ՈրոշումԽալը նյութի քանակն է, որը պարունակում է ցանկացած տեսակի մասնիկների քանակ, որը հավասար է Ավոգադրոյի հաստատունին: Այստեղից

ա) n C2H2 \u003d 6.02 10 22 / 6.02 10 23 \u003d 0.1 մոլ;

բ) n N \u003d 1.8 10 24 / 6.02 10 23 \u003d 3 մոլ;

գ) n NH3 \u003d 3.01 10 23 / 6.02 10 23 \u003d 0.5 մոլ.

Նյութի մոլային զանգվածը գրամներով թվայինորեն հավասար է նրա հարաբերական մոլեկուլային (ատոմային) զանգվածին։

Այսպիսով, այս նյութերի մոլային զանգվածները հավասար են.

ա) M (C 2 H 2) \u003d 26 գ / մոլ;

բ) М(N) = 14 գ/մոլ;

գ) M (NH 3) \u003d 17 գ / մոլ:

Առաջադրանք 5.Որոշե՛ք գազի մոլային զանգվածը, եթե նորմալ պայմաններում դրա 0,824 գ-ը զբաղեցնում է 0,260 լիտր ծավալ։

ՈրոշումՆորմալ պայմաններում ցանկացած գազի 1 մոլը զբաղեցնում է 22,4 լիտր ծավալ։ Հաշվելով տրված գազի 22,4 լիտր զանգվածը՝ պարզում ենք նրա մոլային զանգվածը։

0,824 գ գազը զբաղեցնում է 0,260 լիտր ծավալ

X գ գազը զբաղեցնում է 22,4 լիտր ծավալ

X \u003d 22,4 0,824 ∕ 0,260 \u003d 71 գ.

Հետեւաբար, գազի մոլային զանգվածը 71 գ/մոլ է։

3.2 Համարժեք. Համարժեքության գործակից. Մոլային զանգվածի համարժեքներ

Առաջադրանք 1. Հաշվե՛ք H 3 PO 4-ի համարժեքների համարժեքը, համարժեք գործակիցը և մոլային զանգվածը թթվային և նորմալ աղեր առաջացնող փոխազդեցություններում:

Որոշում Եկեք գրենք ռեակցիայի հավասարումները ալկալիների հետ ֆոսֆորական թթվի փոխազդեցության համար.

H 3 PO 4 + NaOH = NaH 2 PO 4 + H 2 O; (մեկ)

H 3 PO 4 + 2NaOH \u003d Na 2 HPO 4 + 2H 2 O; (2)

H 3 PO 4 + 3NaOH \u003d Na 3 PO 4 + 3H 2 O. (3)

Քանի որ ֆոսֆորաթթուն եռաբազային թթու է, այն ձևավորում է երկու թթվային աղ (NaH 2 PO 4 - նատրիումի երկհիդրոֆոսֆատ և Na 2 HPO 4 - նատրիումի ջրածնային ֆոսֆատ) և մեկ միջին աղ (Na 3 PO 4 - նատրիումի ֆոսֆատ):

Ռեակցիայում (1) ֆոսֆորաթթուն ջրածնի մեկ ատոմը փոխանակում է մետաղի հետ, այսինքն. իրեն պահում է միաբազային թթվի պես, ուստի f e (H 3 PO 4) ռեակցիայում (1) հավասար է 1; E (H 3 RO 4) \u003d H 3 RO 4; M e (H 3 RO 4) \u003d 1 M (H 3 RO 4) \u003d 98 գ / մոլ:

Ռեակցիայում (2) ֆոսֆորական թթուն փոխանակում է ջրածնի երկու ատոմ մետաղի հետ, այսինքն. վարվում է երկհիմնաթթվի պես, ուստի f e (H 3 PO 4) ռեակցիայում (2) կազմում է 1/2; E (H 3 RO 4) \u003d 1/2H 3 RO 4; M e (H 3 RO 4) \u003d 1/2 M (H 3 RO 4) \u003d 49 գ / մոլ:

Ռեակցիայում (3) ֆոսֆորական թթուն իրեն պահում է եռաբազային թթվի նման, ուստի f e (H 3 PO 4) այս ռեակցիայում 1/3 է; E (H 3 RO 4) \u003d 1/3H 3 RO 4; M e (H 3 RO 4) \u003d 1/3 M (H 3 RO 4) \u003d 32,67 գ / մոլ:

Առաջադրանք 2. Կալիումի հիդրօքսիդի ավելցուկը ազդում է. բ) դիհիդրոքսովիզմուտ (III) նիտրատ. Գրե՛ք այս նյութերի KOH-ի հետ ռեակցիաների հավասարումները և որոշե՛ք դրանց համարժեքները, համարժեք գործակիցները և մոլային զանգվածի համարժեքները:

ՈրոշումՄենք գրում ենք տեղի ունեցող ռեակցիաների հավասարումները.

KN 2 RO 4 + 2KOH \u003d K 3 RO 4 + 2 H 2 O;

Bi (OH) 2 NO 3 + KOH \u003d Bi (OH) 3 + KNO 3:

Տարբեր մոտեցումներ կարող են օգտագործվել՝ որոշելու համարժեքը, համարժեքության գործակիցը և համարժեքի մոլային զանգվածը։

Առաջինը հիմնված է այն փաստի վրա, որ նյութերը արձագանքում են համարժեք քանակությամբ:

Կալիումի երկջրածին ֆոսֆատը փոխազդում է կալիումի հիդրօքսիդի երկու համարժեքների հետ, քանի որ E (KOH) \u003d KOH: 1/2 KH 2 PO 4-ը փոխազդում է KOH-ի մեկ համարժեքի հետ, հետևաբար, E (KH 2 PO 4) \u003d 1 / 2KH 2 PO 4; f e (KH 2 PO 4) = 1/2; Me (KH 2 PO 4) \u003d 1/2 M (KH 2 PO 4) \u003d 68 գ / մոլ:

Դիհիդրոքսովիզմուտ (III) նիտրատը փոխազդում է կալիումի հիդրօքսիդի մեկ համարժեքի հետ, հետևաբար՝ E (Bi (OH) 2 NO 3) \u003d Bi (OH) 2 NO 3; f e (Bi (OH) 2 NO 3) = 1; M e (Bi (OH) 2 NO 3) \u003d 1 M (Bi (OH) 2 NO 3) \u003d 305 գ / մոլ:

Երկրորդ մոտեցումը հիմնված է այն փաստի վրա, որ բարդ նյութի համարժեքության գործակիցը հավասար է մեկին, որը բաժանվում է համարժեք թվի վրա, այսինքն. ձևավորված կամ վերադասավորվող պարտատոմսերի քանակը.

Կալիումի երկջրածին ֆոսֆատը, երբ փոխազդում է KOH-ի հետ, ջրածնի երկու ատոմ է փոխանակում մետաղի հետ, հետևաբար, f e (KH 2 RO 4) \u003d 1/2; E (KN 2 RO 4) \u003d 1/2 KN 2 RO 4; M e (1/2 KH 2 RO 4) \u003d 1/2 M (KH 2 RO 4) \u003d 68 գ / մոլ:

Դիհիդրոքսովիզմուտ (III) նիտրատը, կալիումի հիդրօքսիդի հետ փոխազդելիս, փոխանակում է մեկ NO 3 - խումբ, հետևաբար, (Bi (OH) 2 NO 3) \u003d 1; E (Bi (OH) 2 NO 3) \u003d Bi (OH) 2 NO 3; M e (Bi (OH) 2 NO 3) \u003d 1 M e (Bi (OH) 2 NO 3) \u003d 305 գ / մոլ:

Առաջադրանք 3. 16,74 գ երկվալենտ մետաղի օքսիդացման ժամանակ առաջացել է 21,54 գ օքսիդ։ Հաշվե՛ք մետաղի և նրա օքսիդի մոլային զանգվածի համարժեքները: Որքա՞ն է մետաղի մոլային և ատոմային զանգվածը:

ՌլուծումԸստ նյութերի զանգվածի պահպանման օրենքի՝ մետաղի թթվածնով մետաղի օքսիդացման ժամանակ առաջացած մետաղի օքսիդի զանգվածը հավասար է մետաղի և թթվածնի զանգվածների գումարին։

Այսպիսով, 16,74 գ մետաղի օքսիդացման ժամանակ 21,5 գ օքսիդ առաջացնելու համար անհրաժեշտ թթվածնի զանգվածը կլինի.

21,54 - 16,74 \u003d 4,8 գ.

Համարժեքների օրենքի համաձայն

m Me ∕ M e (Me) = mO 2 ∕ M e (O 2); 16,74 ∕ M e (Me) = 4,8 ∕ 8:

Հետևաբար, M e (Me) \u003d (16.74 8) ∕ 4.8 \u003d 28 գ / մոլ:

Օքսիդի համարժեքի մոլային զանգվածը կարող է հաշվարկվել որպես մետաղի և թթվածնի համարժեքների մոլային զանգվածների գումար.

Me (MeO) \u003d M e (Me) + M e (O 2) \u003d 28 + 8 + 36 գ / մոլ:

Երկվալենտ մետաղի մոլային զանգվածը հետևյալն է.

M (Me) \u003d Me (Me) ∕ fe (Me) \u003d 28 ∕ 1 ∕ 2 \u003d 56 գ / մոլ:

Մետաղի (Ar (Me)) ատոմային զանգվածը, արտահայտված amu-ով, թվայինորեն հավասար է Ar (Me) = 56 amu մոլային զանգվածին։

Այն ֆիզիկական մեծությունը, որը հավասար է կառուցվածքային տարրերի թվին (որոնք են մոլեկուլները, ատոմները և այլն) նյութի մեկ մոլում կոչվում է Ավոգադրոյի թիվ։ Դրա ներկայումս պաշտոնապես ընդունված արժեքն է NA = 6,02214084(18)×1023 մոլ −1, այն հաստատվել է 2010 թվականին։ 2011 թվականին հրապարակվել են նոր ուսումնասիրությունների արդյունքները, դրանք ավելի ճշգրիտ են համարվում, սակայն այս պահին պաշտոնապես հաստատված չեն։

Ավոգադրոյի օրենքը մեծ նշանակություն ունի քիմիայի զարգացման մեջ, նա թույլ տվեց հաշվարկել այն մարմինների քաշը, որոնք կարող են փոխել վիճակը՝ դառնալով գազային կամ գոլորշի։ Հենց Ավոգադրոյի օրենքի հիման վրա սկսեց իր զարգացումը ատոմային-մոլեկուլային տեսությունը, որը բխում է գազերի կինետիկ տեսությունից։

Ավելին, Ավոգադրոյի օրենքի օգնությամբ մշակվել է լուծված նյութերի մոլեկուլային քաշը ստանալու մեթոդ։ Դա անելու համար իդեալական գազերի օրենքները տարածվեցին նոսր լուծույթների վրա՝ հիմնվելով այն մտքի վրա, որ լուծված նյութը բաշխվելու է լուծիչի ծավալի վրա, քանի որ գազը բաշխվում է նավի մեջ։ Նաև Ավոգադրոյի օրենքը հնարավորություն տվեց որոշել մի շարք քիմիական տարրերի իրական ատոմային զանգվածները։

Ավոգադրոյի համարի գործնական օգտագործումը

Հաստատուն օգտագործվում է քիմիական բանաձևերի հաշվարկման և քիմիական ռեակցիաների հավասարումների կազմման գործընթացում։ Դրա օգնությամբ որոշվում են գազերի հարաբերական մոլեկուլային զանգվածները և մոլեկուլների քանակը ցանկացած նյութի մեկ մոլում։

Ավոգադրոյի թվի միջոցով հաշվարկվում է գազի համընդհանուր հաստատունը, այն ստացվում է այս հաստատունը Բոլցմանի հաստատունով բազմապատկելով։ Բացի այդ, բազմապատկելով Ավոգադրոյի թիվը և տարրական էլեկտրական լիցքը, կարելի է ստանալ Ֆարադայի հաստատունը։

Օգտագործելով Ավոգադրոյի օրենքի հետևանքները

Օրենքի առաջին հետևանքն ասում է՝ «Մեկ մոլ գազը (ցանկացած) հավասար պայմաններում կզբաղեցնի մեկ ծավալ։ Այսպիսով, նորմալ պայմաններում ցանկացած գազի մեկ մոլի ծավալը 22,4 լիտր է (այս արժեքը կոչվում է գազի մոլային ծավալ), և օգտագործելով Մենդելեև-Կլապեյրոն հավասարումը, կարող եք որոշել գազի ծավալը ցանկացած ճնշման և ջերմաստիճանի դեպքում:

Օրենքի երկրորդ հետևանքը՝ «Առաջին գազի մոլային զանգվածը հավասար է երկրորդ գազի մոլային զանգվածի արտադրյալին առաջին գազի հարաբերական խտությամբ երկրորդի նկատմամբ»։ Այսինքն, նույն պայմաններում, իմանալով երկու գազերի խտության հարաբերակցությունը, կարելի է որոշել նրանց մոլային զանգվածները։

Ավոգադրոյի ժամանակ նրա վարկածը տեսականորեն անհիմն էր, բայց դա հեշտացրեց փորձարարականորեն հաստատել գազի մոլեկուլների բաղադրությունը և որոշել դրանց զանգվածը։ Ժամանակի ընթացքում նրա փորձերի տակ բերվեց տեսական հիմք, և այժմ օգտագործվում է Ավոգադրոյի համարը