
【化】 Avogadro law
【机】 ar-
bend over; hot seasons; pronate; subside
【医】 volt
【化】 gal
heart; mind; morals; virtue
catch birds with a net; collect; display; net; sift; silk
【经】 gross
law
【化】 law
【医】 law
阿伏伽德罗定律(Avogadro's Law)是描述理想气体体积与气体分子数关系的科学定律,其核心表述为:在相同温度与压力条件下,等体积的任何气体所含分子数相等。该定律由意大利科学家阿梅代奥·阿伏伽德罗于1811年提出,是理想气体状态方程的理论基础之一。
根据阿伏伽德罗定律,气体体积(V)与物质的量(n)成正比,数学公式为: $$ frac{V_1}{n_1} = frac{V_2}{n_2} quad (text{恒温恒压条件下}) $$ 此公式表明,若温度(T)和压强(P)恒定,增加气体物质的量会直接导致体积成比例增加。
阿伏伽德罗定律可视为理想气体状态方程(PV = nRT)的特殊形式。当温度与压力固定时,方程简化为V/n = 常数,即定律的核心内容。
阿伏伽德罗定律是描述理想气体行为的重要定律之一,其核心内容为:在相同的温度与压力条件下,相同体积的任何气体所含的分子数(或物质的量)相等。以下是详细解释:
核心条件
定律成立的前提是温度(T)和压强(P)相同。在此条件下,无论气体种类如何,体积(V)相同的不同气体包含的分子数(n)相同。
数学表达式
结合理想气体状态方程 ( PV = nRT ),当温度(T)和压强(P)固定时,体积(V)与物质的量(n)成正比:
$$
frac{V}{n} = frac{RT}{P} = text{常数}
$$
因此,若两种气体的体积相同,则它们的物质的量(即分子数)必然相等。
气体体积与分子数的直接关系
例如,在标准状况(0°C、1 atm)下,1 mol 任何气体的体积均为 22.4 L,包含 ( 6.022 times 10^{23} ) 个分子(阿伏伽德罗常数)。
气体反应的体积关系
在化学反应中,气体体积比等于化学计量数比。例如:
( 2text{H}_2 + text{O}_2 rightarrow 2text{H}_2text{O} ) 中,体积比为 ( 2:1:2 ),直接反映分子数的比例。
计算气体体积或物质的量
通过已知条件(如温度、压强、体积)推算气体的物质的量或分子数。
确定气体摩尔质量
结合气体密度公式 ( rho = frac{PM}{RT} ),可推导未知气体的摩尔质量(M)。
验证气体化学反应的计量关系
实验观测的气体体积比需符合化学方程式的系数比,否则可能反应未完全或存在副反应。
阿伏伽德罗(Amedeo Avogadro)于1811年提出该假说,解决了道尔顿原子论与盖-吕萨克气体体积定律的矛盾,为分子学说的建立奠定了基础,并推动了化学计量学的发展。
如果需要进一步了解实际应用中的计算案例或与其他气体定律的对比,可以补充提问。
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