Przykładowy problem z prawem Avogadro

Poznaj kroki, które należy podjąć, aby rozwiązać ten problem dotyczący prawa gazowego

Prawo Avogadro jest jednym z praw dotyczących gazu.

Frederic Simonnet/Getty Images

Prawo gazowe Avogadro stanowi ten tom gazu jest proporcjonalna do liczby moli gazowy obecne, gdy temperatura i ciśnienie są utrzymywane na stałym poziomie. Ten przykładowy problem pokazuje, jak wykorzystać prawo Avogadro do określenia objętości gazu po dodaniu większej ilości gazu do systemu.

Prawo Avogadro równanie

Zanim będziesz mógł rozwiązać jakikolwiek problem dotyczący prawa Avogadro dotyczącego gazu, ważne jest, aby przejrzeć równanie dla tego prawa. Można to napisać na kilka sposobów prawo gazowe , który jest relacją matematyczną. Można stwierdzić:

k = V/n

Tutaj k jest stałą proporcjonalności, V jest objętością gazu, a n jest liczbą moli gazu. Prawo Avogadro oznacza również, że idealna stała gazu ma taką samą wartość dla wszystkich gazów, więc:

stała = p₁W₁/T₁n₁= P_dwaW_dwa/T_dwan_dwa
W₁/n₁= V_dwa/n_dwa
V₁n_dwa= V_dwan₁

gdzie p to ciśnienie gazu, V to objętość, T to temperatura, a n to liczba moli.

Problem prawa Avogadro

Próbka 6,0 l w temperaturze 25°C i pod ciśnieniem 2,00 atm zawiera 0,5 mola gazu. Jeśli doda się dodatkowe 0,25 mola gazu o tym samym ciśnieniu i temperaturze, jaka jest końcowa całkowita objętość gazu?

Rozwiązanie

Najpierw wyraź prawo Avogadro za pomocą jego formuły:

W_i/n_i= V_f/n_f
gdzie
W_i= objętość początkowa
n_i= początkowa liczba moli
W_f= objętość końcowa
n_f= końcowa liczba moli

W tym przykładzie V_i= 6,0 l i n_i= 0,5 mola. Po dodaniu 0,25 mola:

n_f= n_i+ 0,25 mola
n_f= 0,5 mola = 0,25 mola
n_f= 0,75 mola

Jedyną pozostałą zmienną jest wielkość końcowa.

W_i/n_i= V_f/n_f

Znajdź V_f

W_f​= V_in_f/n_i
V_f= (6,0 l x 0,75 mola)/0,5 mola
W_f= 4,5 l/0,5 V_f= 9 L

Sprawdź, czy odpowiedź ma sens. Można oczekiwać, że objętość wzrośnie, jeśli doda się więcej gazu. Czy objętość końcowa jest większa niż objętość początkowa? TAk. Wykonanie tego sprawdzenia jest przydatne, ponieważ łatwo jest umieścić początkową liczbę moli w liczniku i końcową liczbę moli w mianowniku. Gdyby tak się stało, ostateczna odpowiedź na tom byłaby mniejsza niż tom początkowy.

Tak więc końcowa objętość gazu wynosi 9,0

Uwagi dotyczące prawa Avogadro

• w odróżnieniu Numer Avogadro , prawo Avogadro zostało faktycznie zaproponowane przez Amedeo Avogadro . W 1811 r. postawił hipotezę, że dwie próbki gazu doskonałego o tej samej objętości i przy tym samym ciśnieniu i temperaturze zawierają taką samą liczbę cząsteczek.
• Prawo Avogadro jest również nazywane zasadą Avogadro lub hipotezą Avogadro.
• Podobnie jak inne prawa gazu doskonałego, prawo Avogadro jedynie przybliża zachowanie gazów rzeczywistych. W warunkach wysokiej temperatury lub ciśnienia prawo jest niedokładne. Zależność ta sprawdza się najlepiej dla gazów utrzymywanych w niskim ciśnieniu i zwykłych temperaturach. Ponadto mniejsze cząsteczki gazu — hel, wodór i azot — dają lepsze wyniki niż większe cząsteczki, które z większym prawdopodobieństwem wchodzą ze sobą w interakcje.
• Inną matematyczną relacją używaną do wyrażenia prawa Avogadro jest:

V/n = k

Tutaj V to objętość, n to liczba moli gazu, a k to stała proporcjonalności. Należy zauważyć, że oznacza to, że idealna stała gazu wynosi ten sam dla wszystkich gazów.