Avogadros loveksempel Problem

Avogadros gaslov hedder det bind af en gas er proportional med antallet af mol af gas til stede, når temperaturen og trykket holdes konstant. Dette eksempelproblem viser, hvordan man bruger Avogadros lov til at bestemme mængden af ​​en gas, når der tilføjes mere gas til systemet.

Før du kan løse ethvert problem vedrørende Avogadros gaslov, er det vigtigt at gennemgå ligningen for denne lov. Der er et par måder at skrive dette på gaslovgivning, som er en matematisk relation. Det kan anføres:

k = V / n

Her er k en proportionalitetskonstant, V er volumen af ​​en gas, og n er antallet af mol af en gas. Avogadros lov betyder også, at den ideelle gaskonstant er den samme værdi for alle gasser, så:

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

hvor p er tryk på en gas, V er volumen, T er temperatur, og n er antal mol.

En prøve på 6,0 l ved 25 ° C og 2,00 atm tryk indeholder 0,5 mol af en gas. Hvis der tilsættes yderligere 0,25 mol gas ved det samme tryk og temperatur, hvad er den endelige samlede volumen af ​​gassen?

Først skal du udtrykke Avogadros lov ved dens formel:

V_jeg/ n_jeg = V_f/ n_f
hvor
V_jeg = startvolumen
n_jeg = oprindeligt antal mol
V_f = slutvolumen
n_f = det endelige antal mol

I dette eksempel angiver V_jeg = 6,0 L og n_jeg = 0,5 mol. Når 0,25 mol tilføjes:

n_f = n_jeg + 0,25 mol
n_f = 0,5 mol = 0,25 mol
n_f = 0,75 mol

Den eneste resterende variabel er den endelige lydstyrke.

V_jeg/ n_jeg = V_f/ n_f

Løs til V_f

V_f = V_jegn_f/ n_jeg
V_f = (6,0 L x 0,75 mol) / 0,5 mol
V_f = 4,5 l / 0,5 V_f = 9 l

Kontroller, om svaret giver mening. Du forventer, at lydstyrken stiger, hvis der tilføjes mere gas. Er den endelige lydstyrke større end den oprindelige lydstyrke? Ja. Det er nyttigt at udføre denne kontrol, fordi det er let at lægge det oprindelige antal mol i tælleren og det endelige antal mol i nævneren. Hvis dette var sket, ville det endelige lydstyrkesvar have været mindre end det oprindelige lydstyrke.

Således er den endelige volumen af ​​gassen 9,0

• I modsætning til Avogadros nummer, Avogadros lov blev faktisk foreslået af Amedeo Avogadro. I 1811 antog han to prøver af en ideel gas med det samme volumen og ved det samme tryk og temperatur indeholdt det samme antal molekyler.
• Avogadros lov kaldes også Avogadros princip eller Avogadros hypotese.
• Som de andre ideelle gaslove tilnærmer Avogadros lov kun adfærden ved reelle gasser. Under forhold ved høj temperatur eller tryk er loven unøjagtig. Relationen fungerer bedst for gasser, der holdes ved lavt tryk og almindelige temperaturer. Også mindre gaspartikler - helium, brint og nitrogen - giver bedre resultater end større molekyler, som er mere tilbøjelige til at interagere med hinanden.
• En anden matematisk relation, der bruges til at udtrykke Avogadros lov, er:

V / n = k

Her er V volumen, n er antallet af mol af gassen, og k er proportionalitetskonstanten. Det er vigtigt at bemærke, at dette betyder, at den ideelle gaskonstant er det samme for alle gasser.