Кимёвий реакциялар газсимон моддалар иштирокида ҳам боради. Газсимон моддалар иштирокида борадиган реакциялардаги миқдорий нисбатларни А. Авогадро ўрганиб, қуйидаги қонунни яратган: Бир хил шароит (бир хил босим ва температура)да тенг ҳажмдаги турли газлар молекулалар (атомлар) сони ўзаро тенг бўлади.
Авогадро қонунидан иккита хулоса келиб чиқади: 1. Нормалшароитда (T = 273°K, P = 101, 325 кПа) да ҳар қандай газсимон модданинг «1 мол” миқдори 22,4 литр ҳажмни эгаллайди ва бунга газламинг моляр ҳажми дейилади. VmoIyar = V0=22,4 л/мол ҳолида белгиланади. Бу хулосага кўра: 1 мол N2 гази н. ш. да 22,41 ҳажмга эга. Унинг 10 моли 224л,0,1 моли эса 2,24л ҳажмни эгаллайди. 2. Газсимон модданинг ҳажми ва миқдори унинг таркибидаги заррача (молекула, атом)лар сонига бевосита боғлиқдир. Шунга кўра иккинчи хулоса келиб чиқади: Ҳар қандай модданинг “1 мол” миқдори таркибида 6,02 •1023 та заррача (молекула, атом, ион) бо Ълади. Бу Авогадро сони дейилиб, NA= 6,02•1023 ҳолида ёзилади:
Демак, 1 мол H2 таркибида 6,02 •1023 та водород молекулалари бор. Ундаги H атомлари сони эса 2 марта кўп—12,04 • 1023 та бўлади. Агар l-хулоса билан 2- хулосани H2 гази учун биргаликда қўлласак.
- Мавзуга доир мақолалар:
- Кимёнинг асосий стехиометрик қонунлари
- Моддалар массасининг сақланиш қонуни
- Таркибнинг доимийлик қонуни
- Авогадро қонуни ҳақида
- Эквивалентлар қонуни ҳақида
1 мол H2 da 6,02 •1023 та молекула бўлиб, 22,4 l ҳажмни эгаллайди.
10 мол H2 da 6,02 •1024 та молекула бўлиб, 224 l ҳажмни эгаллайди.
0,5 мол O2 гази 16 g бўлиб, унда 3,01 •1023 та молекула бор, улар 11,2 l ҳажмни эгаллайди.
2,24 l Cl2 газида 6,02•1022 та молекула бўлиб, унинг миқдори 0,1 мол ва массаси 7,1 g бўлади.
Газламинг зичлиги ва нисбий зичлиги ҳақида тушунча Авогадро қонуни асосида газламинг зичлиги ҳисоблаб топилади. Ҳар қандай газсимон модданинг зичлиги ҳажм бирлигидаги (1 литр) газсимон модданинг массаси бўлиб, p — билан белгиланади.
Турли газламинг (н.ш.да) водород ва ҳавога нисбатан зичлиги
Газламинг зичлигига асосланиб, уламинг бир-бирига нисбатан зичлиги (нисбий зичлиги —D) ҳисобланади. Газламинг нисбий зичлиги деб, бир хил шароитда тенг ҳажмдаги газлар массаларининг о ‘заро нисбатига айтилади, газламинг нисбий зичлиги газлар молекуляр массаларининг нисбатига тенгдир:
Масалан. Кислороднинг водородга нисбатан зичлиги:
Демак, кислороднинг водородга нисбатан зичлиги DH =16— кислород газининг 1 литри водород газининг 1 литрига нисбатан 16 марта оғир(ёки кислородга нисбатан водород гази 16 марта енгил) эканлигини билдиради. Кўпчилик ҳолларда газламинг нисбий зичлиги водородга нисбатан (DH), ҳавога нисбатан (Dhavo) ёки бошқа бирор газга нисбатан ҳисобланади. Газламинг нисбий зичлигидан фойдаланиб, уларнинг молекуляр массалари ҳисобланади.
Масалан. Таркиби углерод ва водороддан иборат газсимон модданинг водородга нисбатан зичлиги DH2=15 ва ҳавога нисбатан зичлиги 1,03448 га тенг бўИса, шу газнинг моляр ва битта молекуласи массасини ҳисобланг.
А. Номаълум газнинг водородга нисбатан зичлиги 15 га тенг дейлик:
Б. Ҳавога нисбатан зичлигини ҳисоблашда М(havo) = 29 г/мол деб қабул қилинади:
В. Авогадро қонунига асосан битта молекуланинг массаси:
6,02•1023 та молекула → 30 г бўлса, 1 та молекула→ мг бўлади.. Газсимон моддаламинг “мол” миқдори — n, ҳажми —V, массаси — m, молекуляр массаси — М, босими —P, температураси — Т ўртасида ўзаро боғланиш бор. Бу боғланиш Менделеев— Клапейрон ва газламинг умумлашган ҳолат тенгламалари орқали ифодаланади.
Менделеев-Клапейрон тенгламаси: Ҳар қандай шароитда “1 мол” газ учун: PV = nRT бўлади. Бу формулада n = m/M бўлиб, қийматлами ўмига қўйсак: PV = mRT/M бўлади. Бундан газсимон модданинг молекуляр оғирлиги: M = mRT/PV келиб чиқади. Р— универсал газ домийси 8,314 Ж/мол га тенг.
Масала: 22г CО2 гази 10° C да 100 кПа босимда қандай ҳажмни эгаллайди?
Ечиш:
Менделеев — Клапейрон тенгламасига асосан газнинг ҳажми
PVT — мавжуд шароитдаги газнинг босими, ҳажми ва температураси.
Бу формуладан: V0=PVT0/P0Т газ ҳажмини нормал шароитга келтириш формуласи келиб чиқади.
Бу формулалар асосида ҳисоблашда қуйидаги ўлчов бирликларидан фойдаланиш мумкин.
Босим учун: 1 атм = 1,01325 • 105 = 1,01325•105•Па = 101,325 кПа = 760 мм. сим. уст
Ҳажм учун: 1 м3 = 1000 л= 1000 дм3 = 1•106см3
1л = 1 дм3 = 1000 мл = 1000 см3
Температура учун: t° C — Селсий шкаласи. Т — абсолют (мутлақ) температура, К (Келвин шкаласи). Абсолют температурани ҳисоблаш:
T = T0 + t° = 273 + t°