
【化】 Avogadro law
【機】 ar-
bend over; hot seasons; pronate; subside
【醫】 volt
【化】 gal
heart; mind; morals; virtue
catch birds with a net; collect; display; net; sift; silk
【經】 gross
law
【化】 law
【醫】 law
阿伏伽德羅定律(Avogadro's Law)是描述理想氣體體積與氣體分子數關系的科學定律,其核心表述為:在相同溫度與壓力條件下,等體積的任何氣體所含分子數相等。該定律由意大利科學家阿梅代奧·阿伏伽德羅于1811年提出,是理想氣體狀态方程的理論基礎之一。
根據阿伏伽德羅定律,氣體體積(V)與物質的量(n)成正比,數學公式為: $$ frac{V_1}{n_1} = frac{V_2}{n_2} quad (text{恒溫恒壓條件下}) $$ 此公式表明,若溫度(T)和壓強(P)恒定,增加氣體物質的量會直接導緻體積成比例增加。
阿伏伽德羅定律可視為理想氣體狀态方程(PV = nRT)的特殊形式。當溫度與壓力固定時,方程簡化為V/n = 常數,即定律的核心内容。
阿伏伽德羅定律是描述理想氣體行為的重要定律之一,其核心内容為:在相同的溫度與壓力條件下,相同體積的任何氣體所含的分子數(或物質的量)相等。以下是詳細解釋:
核心條件
定律成立的前提是溫度(T)和壓強(P)相同。在此條件下,無論氣體種類如何,體積(V)相同的不同氣體包含的分子數(n)相同。
數學表達式
結合理想氣體狀态方程 ( PV = nRT ),當溫度(T)和壓強(P)固定時,體積(V)與物質的量(n)成正比:
$$
frac{V}{n} = frac{RT}{P} = text{常數}
$$
因此,若兩種氣體的體積相同,則它們的物質的量(即分子數)必然相等。
氣體體積與分子數的直接關系
例如,在标準狀況(0°C、1 atm)下,1 mol 任何氣體的體積均為 22.4 L,包含 ( 6.022 times 10^{23} ) 個分子(阿伏伽德羅常數)。
氣體反應的體積關系
在化學反應中,氣體體積比等于化學計量數比。例如:
( 2text{H}_2 + text{O}_2 rightarrow 2text{H}_2text{O} ) 中,體積比為 ( 2:1:2 ),直接反映分子數的比例。
計算氣體體積或物質的量
通過已知條件(如溫度、壓強、體積)推算氣體的物質的量或分子數。
确定氣體摩爾質量
結合氣體密度公式 ( rho = frac{PM}{RT} ),可推導未知氣體的摩爾質量(M)。
驗證氣體化學反應的計量關系
實驗觀測的氣體體積比需符合化學方程式的系數比,否則可能反應未完全或存在副反應。
阿伏伽德羅(Amedeo Avogadro)于1811年提出該假說,解決了道爾頓原子論與蓋-呂薩克氣體體積定律的矛盾,為分子學說的建立奠定了基礎,并推動了化學計量學的發展。
如果需要進一步了解實際應用中的計算案例或與其他氣體定律的對比,可以補充提問。
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