アボガドロの法則の例題

この気体法則の問題を解決するための手順を学びます

アボガドロの法則は気体の法則の 1 つです。

フレデリック・シモネ/ゲッティイメージズ

アボガドロの気体法則は次のように述べています の 音量 気体のモル数に比例する ガスの 温度と圧力が一定に保たれているときに存在します。この問題例は、アボガドロの法則を使用して、システムにさらにガスが追加されたときのガスの体積を決定する方法を示しています。

アボガドロの法則方程式

アボガドロの気体の法則に関する問題を解決する前に、この法則の方程式を確認することが重要です。書き方はいくつかありますが ガス法 、これは数学的な関係です。次のように述べることができます。

k = V/n

ここで、k は比例定数、V は気体の体積、n は気体のモル数です。アボガドロの法則は、理想気体定数がすべての気体で同じ値であることも意味するため、次のようになります。

定数 = p₁の₁/T₁n₁= P₂の₂/T₂n₂
の₁/n₁= V₂/n₂
Ⅴ₁n₂= V₂n₁

ここで、p は気体の圧力、V は体積、T は温度、n はモル数です。

アボガドロの法則問題

25°C、2.00 気圧の 6.0 L のサンプルには、0.5 モルのガスが含まれています。同じ圧力と温度でさらに 0.25 モルのガスを加えると、最終的なガスの総量はいくらになりますか?

解決

まず、アボガドロの法則を次の式で表します。

の_私/n_私= V_へ/n_へ
どこ
の_私= 初期ボリューム
n_私= 初期モル数
の_へ=最終巻
n_へ= 最終的なモル数

この例では、V_私= 6.0 L および n_私= 0.5 モル。 0.25モル添加時：

n_へ= n_私+ 0.25モル
n_へ= 0.5 モル = 0.25 モル
n_へ= 0.75 モル

残っている唯一の変数は、最終的なボリュームです。

の_私/n_私= V_へ/n_へ

V について解く_へ

の_へ= V_私n_へ/n_私
Ⅴ_へ= (6.0 L × 0.75 モル)/0.5 モル
の_へ= 4.5L/0.5V_へ= 9L

答えに意味があるかどうかを確認します。ガスを追加すると、ボリュームが増加することが予想されます。最終体積は初期体積よりも大きいですか?はい。このチェックを行うと、最初のモル数を分子に、最後のモル数を分母に簡単に入れることができるので便利です。これが発生した場合、最終的なボリュームの回答は最初のボリュームよりも小さくなります。

したがって、ガスの最終体積は 9.0 です。

アボガドロの法則に関する注意事項

• ようではない アボガドロ数 、アボガドロの法則は実際に アメデオ・アボガドロ . 1811 年に、彼は、同じ体積、同じ圧力、同じ温度の理想気体の 2 つのサンプルに、同じ数の分子が含まれているという仮説を立てました。
• アボガドロの法則は、アボガドロの原理またはアボガドロの仮説とも呼ばれます。
• 他の理想気体の法則と同様に、アボガドロの法則は実在気体の挙動を近似するだけです。高温または高圧の条件下では、法則は不正確です。この関係は、低圧で常温の気体に最適です。また、小さなガス粒子 (ヘリウム、水素、窒素) は、互いに相互作用しやすい大きな分子よりも優れた結果をもたらします。
• アボガドロの法則を表すために使用される別の数学的関係は次のとおりです。

V/n = k

ここで、V は体積、n は気体のモル数、k は比例定数です。これは、理想気体定数が 同じ すべてのガスに。