Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
Закон Авогадро — фундаментальное положение физической химии: равные объёмы любых газов при одинаковых температуре и давлении содержат одинаковое количество молекул. Закон, сформулированный итальянским учёным Амедео Авогадро в 1811 году, лежит в основе расчёта молярного объёма газа, плотности по газу и стехиометрических уравнений с участием газообразных веществ.
Закон Авогадро — один из основных газовых законов классической физической химии. В формулировке самого автора звучит так: в равных объёмах различных газов при одних и тех же физических условиях содержится одинаковое число структурных частиц (молекул, атомов, ионов).
Из этой простой идеи вытекают важнейшие количественные следствия — постоянство молярного объёма для всех идеальных газов, понятие относительной плотности и связь объёмных отношений реагирующих газов с коэффициентами химических уравнений.
Историческая справка. Амедео Авогадро выдвинул гипотезу в 1811 году в работе «Essai d'une manière de déterminer les masses relatives des molécules élémentaires». Признание гипотеза получила лишь спустя полвека — после доклада С. Канниццаро на конгрессе в Карлсруэ в 1860 году.
В современной форме закон Авогадро выражается соотношением между объёмом и количеством вещества при постоянных давлении и температуре:
V / n = const = Vm, при P = const, T = const
где V — объём газа, n — количество вещества (моль), Vm — молярный объём.
Связь с уравнением Менделеева-Клапейрона очевидна: из PV = nRT при фиксированных P и T получаем V = nRT/P, то есть объём пропорционален количеству вещества с одним и тем же коэффициентом для любого идеального газа.
Число молекул в одном моле вещества — постоянная Авогадро NA. С 20 мая 2019 года в Международной системе единиц (СИ) она имеет точное фиксированное значение:
NA = 6,022 140 76 · 10²³ моль⁻¹
Через это значение определён сам моль как количество вещества системы, содержащее ровно NA структурных единиц.
Значение молярного объёма зависит от выбора условий. В технических расчётах и учебной литературе используются разные системы.
В отечественной учебной практике принято классическое значение Vm = 22,4 л/моль при 0°C и 101 325 Па.
Объём порции газа при заданных условиях находится по формуле:
V = n · Vm = (m/M) · Vm
где m — масса газа, M — молярная масса. Для нестандартных условий применяется V = nRT/P с R = 8,314 Дж/(моль·К).
Из основного положения вытекает несколько важных количественных следствий.
Закон Авогадро используется во всех областях, где имеют дело с газами и парами.
При нормальных условиях 44 г углекислого газа (M = 44 г/моль, n = 1 моль) занимают объём V = 1 · 22,414 = 22,41 л. То же количество кислорода (32 г) или водорода (2 г) при тех же условиях занимает тот же объём.
Закон Авогадро строго справедлив только для идеального газа. Для реальных газов отклонения становятся заметными при низких температурах и высоких давлениях.
Закон Авогадро — краеугольный камень химии газов, связывающий объём, количество вещества и число молекул. Знание молярного объёма (22,414 л/моль при н.у.) и постоянной Авогадро (6,022·10²³ моль⁻¹) позволяет вести стехиометрические расчёты, определять молярные массы по плотности и проектировать газовые технологические процессы. В сочетании с уравнением Менделеева-Клапейрона закон даёт полную картину поведения идеального газа.
Статья носит ознакомительный и образовательный характер. Автор не несёт ответственности за результаты применения изложенной информации в инженерных и лабораторных расчётах без проверки квалифицированным специалистом и сверки с действующей нормативной документацией.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.