Avogadros loveksempel Problem

Avogadros gasslov sier de volum av en gass er proporsjonal med antall mol av gass til stede når temperaturen og trykket holdes konstant. Dette eksempelproblemet demonstrerer hvordan man bruker Avogadros lov for å bestemme volumet av en gass når mer gass tilføres systemet.

Før du kan løse noen problemer angående Avogadros gasslov, er det viktig å gjennomgå ligningen for denne loven. Det er noen måter å skrive dette på gasslov, som er en matematisk relasjon. Det kan oppgis:

k = V / n

Her er k en proporsjonalitetskonstant, V er volumet til en gass, og n er antall mol en gass. Avogadros lov betyr også at den ideelle gasskonstanten er den samme verdien for alle gasser, så:

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

der p er trykk på en gass, V er volum, T er temperatur, og n er antall mol.

En 6,0 l prøve ved 25 ° C og 2,00 atm trykk inneholder 0,5 mol av en gass. Hvis ytterligere 0,25 mol gass ved samme trykk og temperatur tilsettes, hva er da det totale volumet av gassen?

Først uttrykk Avogadros lov ved sin formel:

V_Jeg/ n_Jeg = V_f/ n_f
hvor
V_Jeg = innledende volum
n_Jeg = første antall føflekker
V_f = sluttvolum
n_f = endelig antall føflekker

For dette eksempelet, V_Jeg = 6,0 L og n_Jeg = 0,5 mol. Når 0,25 mol legges til:

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

Den eneste variabelen som er igjen er det endelige volumet.

V_Jeg/ n_Jeg = V_f/ n_f

Løs for 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

Sjekk om svaret er fornuftig. Du kan forvente at volumet vil øke hvis mer gass blir tilsatt. Er det endelige volumet større enn det første volumet? Ja. Å gjøre denne sjekken er nyttig fordi det er enkelt å legge det første antall føflekker i telleren og det endelige antall føflekker i nevneren. Hvis dette hadde skjedd, ville det endelige volumsvaret vært mindre enn det opprinnelige volumet.

Dermed er det endelige volumet av gassen 9,0

• I motsetning til Avogadros nummer, Avogadros lov ble faktisk foreslått av Amedeo Avogadro. I 1811 antok han to prøver av en ideell gass med samme volum og med samme trykk og temperatur inneholdt det samme antall molekyler.
• Avogadros lov kalles også Avogadros prinsipp eller Avogadros hypotese.
• Som de andre ideelle gasslovene, tilnærmer Avogadros lov bare oppførselen til reelle gasser. Under forhold med høy temperatur eller trykk er loven unøyaktig. Forholdet fungerer best for gasser holdt ved lavt trykk og vanlige temperaturer. Også mindre gasspartikler - helium, hydrogen og nitrogen - gir bedre resultater enn større molekyler, som er mer sannsynlig å samvirke med hverandre.
• En annen matematisk relasjon brukt til å uttrykke Avogadros lov er:

V / n = k

Her er V volumet, n er antall mol av gassen, og k er proporsjonalitetskonstanten. Det er viktig å merke seg at dette betyr at den ideelle gasskonstanten er det samme for alle gasser.