Avogadrov zákon Príklad Problém

Avogadrov zákon o plyne objem plynu je úmerný počtu mólov plynu prítomné, keď sa teplota a tlak udržiavajú konštantné. Tento príklad ukazuje, ako použiť Avogadroov zákon na stanovenie objemu plynu, keď sa do systému pridá viac plynu.

Predtým, ako vyriešite akýkoľvek problém týkajúci sa Avogadrovho zákona o plyne, musíte si preštudovať rovnicu tohto zákona. Existuje niekoľko spôsobov, ako to napísať zákon o plyne, čo je matematický vzťah. Možno uviesť:

k = V / n

Tu je k konštanta proporcionality, V je objem plynu a n je počet mólov plynu. Avogadrov zákon tiež znamená, že ideálna plynová konštanta je rovnaká hodnota pre všetky plyny, takže:

konštanta = p₁V₁/ T₁n₁ = P₂V₂/ T₂n₂
V₁/ n₁ = V₂/ n₂
V₁n₂ = V₂n₁

kde p je tlak plynu, V je objem, T je teplota a n je počet mólov.

6,0 I vzorka pri 25 ° C a tlaku 2,00 atm obsahuje 0,5 mólu plynu. Ak sa pridá ďalších 0,25 mólu plynu pri rovnakom tlaku a teplote, aký je konečný celkový objem plynu?

Najskôr vyjadrte Avogadrov zákon podľa jeho vzorca:

V_ja/ n_ja = V_F/ n_F
kde
V_ja = počiatočný objem
n_ja = počiatočný počet mólov
V_F = konečný objem
n_F = konečný počet mólov

V tomto príklade V_ja = 6,0 L a n_ja = 0,5 mol. Keď sa pridá 0,25 mol:

n_F = n_ja + 0,25 mol
n_F = 0,5 mol = 0,25 mol
n_F = 0,75 mol

Jedinou zostávajúcou premennou je konečný objem.

V_ja/ n_ja = V_F/ n_F

Vyriešiť pre V_F

V_F = V_jan_F/ n_ja
V_F = (6,0 I x 0,75 mol) / 0,5 mol
V_F = 4,5 l / 0,5 V_F = 9 l

Skontrolujte, či má odpoveď zmysel. Očakávali by ste, že objem sa zvýši, ak sa pridá viac plynu. Je konečný objem väčší ako pôvodný objem? Áno. Vykonanie tejto kontroly je užitočné, pretože je ľahké vložiť počiatočný počet mólov do čitateľa a konečný počet mólov v menovateli. Keby sa to stalo, konečná odpoveď na objem by bola menšia ako pôvodná hodnota.

Konečný objem plynu je teda 9,0

• na rozdiel od Avogadrovo číslo, Avogadrov zákon v skutočnosti navrhol Amedeo Avogadro. V roku 1811 predpokladal, že dve vzorky ideálneho plynu s rovnakým objemom a rovnakým tlakom a teplotou obsahujú rovnaký počet molekúl.
• Avogadrov zákon sa nazýva aj Avogadrov princíp alebo Avogadrov hypotéza.
• Rovnako ako ostatné zákony o ideálnom plyne, aj Avogadrov zákon aproximuje iba správanie skutočných plynov. V podmienkach vysokej teploty alebo tlaku je zákon nepresný. Vzťah funguje najlepšie pre plyny udržiavané pri nízkom tlaku a pri bežných teplotách. Menšie častice plynu - hélium, vodík a dusík - tiež poskytujú lepšie výsledky ako väčšie molekuly, ktoré s väčšou pravdepodobnosťou interagujú.
• Ďalší matematický vzťah používaný na vyjadrenie Avogadrovho zákona je:

V / n = k

Tu je V objem, n je počet mólov plynu a k je konštanta proporcionality. Je dôležité si uvedomiť, že ide o ideálnu plynovú konštantu rovnaký pre všetky plyny.