Chemia rep12

- jako tzw. prawo stosunków stałych: w procesie tworzenia się związków chemicznych pierwiastki łączą się między sobą zawsze ściśle w określonych stosunkach masowych. Prawo to jest podstawą stosunków stechiometrycznych w reakcjach wykorzystywanych w obliczeniach chemicznych.

Prawo prostych stosunków objętościowych w reakcjach między gazami zostało sformułowane w 1809 r. przez Gay-Lussaca (1778-1 850): objętości reagujących ze sobą gazów i objętości gazowych produktów reakcji, w tych samych warunkach ciśnienia i temperatury, pozostają do siebie w stosunku niewielkich liczb całkowitych, np. 1:1,1:2, 2: 1 itd.

Prawo Avogadra. W celu wyjaśnienia empirycznego prawa Gay-Lussaca, włoski fizyk Avogadro (1776-1856) w 1811 r. podał ważną hipotezę dotyczącą właściwości gazów, zwaną dzisiaj prawem Avogadra: w równych objętościach różnych gazów w tych samych warunkach ciśnienia i temperatury znajdują się jednakowe liczby cząsteczek.

Z nazwiskiem Avogadra wiąże się również nazwana na jego cześć liczba, która jest współczynnikiem przeliczeniowym atomowych jednostek masy na gramy. Liczba Avogadra jest oznaczana symbolem N_A Wyraża ona liczbę atomów węgla zawartą w 12 g, czyli molu nuklidu ¹²C.

N_a = 6,02 • 10²³ cząstek • mol'¹ Objętości molowe substancji

Z fizyki wiemy, że masa każdej substancji jest proporcjonalna do jej objętości V i wyraża się wzorem

m = d • V

Współczynnik proporcjonalności między masą a objętością, oznaczany symbolem d, nazywa się gęstością i wyraża wzorem o wymiarze kg • m ³ lub g ■ cm ~³.

m

Jeżeli w równaniu d = — za m wstawiamy masę molową M, to po przekształceniu równania otrzymamy:

gdzie: V - objętość jednego mola substancji.

Jest to objętość molowa, którą oznaczamy symbolem V_M. Podobnie jak masa molowa, objętość molowa jest wielkością charakterystyczną dla danej substancji. Objętość molową dowolnej substancji w określonej temperaturze (czyli objętość, jaką zajmuje 1 mol substancji) obliczamy, dzieląc masę molową M tej substancji przez jej gęstość d w danej temperaturze:

Za pomocą powyższego wzoru można obliczyć objętość molową substancji niezależnie od jej stanu skupienia: stałego, ciekłego czy gazowego. Przykładowo, objętość molowa wody ciekłej w temperaturze 4°C (277 K) wynosi:

ł8,02 g • mol'¹ 1 g • cm'³

= 18,02 cm³

• mol'¹

a objętość molowa chlorku sodu (NaCl) w temperaturze 20°C (293 K.) wynosi (masa molowa NaCl równa jest 58,5 g • mol¹, a gęstość d = 2,16 g • mol¹):

= 27,08 cm³ • mol'¹

58,5 g • mol"^{1 Vm =} 2,16 g • cm'³ 21