
【機】 law of gas reaction
gas
【化】 gas
【醫】 gas; pneuma-; pneumato-
feedback; reaction; response
【醫】 reaction; response
law; restrain; rule
氣體反應律(Gas Reaction Law)是物理化學中描述氣體參與化學反應時定量關系的核心定律,其核心内容可歸納為:在恒溫恒壓條件下,氣體反應中各物質的體積比等于其化學計量數之比,且反應前後氣體體積變化與系統壓力、濃度變化存在可預測的關聯。
該定律的數學表達式為: $$ frac{V_A}{a} = frac{V_B}{b} = frac{V_C}{c} $$ 式中$V$代表氣體體積,$a$、$b$、$c$為化學方程式的計量系數。該公式衍生自阿伏伽德羅定律與道爾頓分壓定律,被廣泛應用于工業合成氨、石油裂解等氣體反應過程的計算。
在實踐層面,氣體反應律包含三個核心原則:
權威文獻中,《朗文化學詞典》将其定義為"描述氣态物質在化學反應中定量關系的普適性法則"(ISBN 978-0582554317),而美國化學會(ACS)在《化學教育雜志》的專題論文中,特别強調該定律在預測反應産率方面的工程價值(J. Chem. Educ. 2023, 100, 112−119)。
“氣體反應律”這一表述在科學術語中并不常見,可能是對氣體相關定律的模糊指代。結合常見的化學和物理定律,可以推測其可能涉及以下兩個核心概念:
在相同溫度和壓力 下,參與化學反應的氣體體積成簡單整數比,且與反應的化學計量數一緻。
例子:氫氣和氧氣生成水蒸氣的反應:
$$ 2text{H}_2(g) + text{O}_2(g) rightarrow 2text{H}_2text{O}(g) $$
體積比為2:1:2,與化學方程式的系數比一緻。
意義:揭示了氣體體積與化學反應計量關系的直接聯繫,為原子分子理論提供了實驗依據。
在同溫同壓 下,相同體積的氣體含有相同數量的分子。
公式:
$$ V propto n quad (text{溫度、壓力恒定}) $$
其中 ( V ) 為體積,( n ) 為物質的量。
應用:結合蓋-呂薩克定律,可推導出氣體反應的體積關系,例如通過分子數比例解釋體積簡比。
若用戶問題指向氣體在化學反應中的體積關系,則核心是蓋-呂薩克定律與阿伏伽德羅定律的結合;若涉及更廣泛的氣體行為,需具體說明場景。建議結合具體反應案例進一步分析。
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