アボガドロの法則 一定の温度と圧力の条件下では、理想気体の体積は気体のモル数に正比例すると述べています。気体のモル数が増えると、それに比例して体積が増えます。これは、ガス粒子のサイズやモル質量とは無関係であるため、さまざまな元素や化合物のガスは互いに比較できます。
もちろん、理想気体の法則と同様に、実在気体の挙動は予測された挙動からわずかにずれています。この法則は、各ガス粒子に体積がなく、粒子が互いに跳ね返り、完全に弾性のある状態にあると仮定しています。実際の気体分子には体積があり、互いに引き寄せられたり反発したりします。それでも、アボガドロの法則は有用な近似値であり、通常の条件下での実在気体に対してかなり正確です。
歴史
この法律は、アメデオ・アボガドロにちなんで名付けられました。 1812 年、アボガドロは、2 つの理想的な気体サンプルが同じ温度と圧力にある場合、同じ数の分子を含むという仮説を立てました。たとえば、水素ガスのバイアルと窒素ガスのバイアルには、ガスの性質が異なっていても、同じ体積、温度、圧力で同じ数の分子が含まれています。
アボガドロの法則は、アボガドロの仮説またはアボガドロの原理としても知られています。これは、他の理想気体の法則、ボイルの法則 (1662 年)、シャルルの法則 (1787 年)、ゲイ・リュサックの法則 (1808 年) に関連しています。フランスの物理学者で数学者のアンドレ マリー アンペールは、アボガドロと同じ法則を 1814 年に発表しました。フランスでは、この関係は アンペールの仮説 と呼ばれていました。 , アボガドロ・アンペール仮説 、またはアンペール・アボガドロ仮説 .
アボガドロの法則の公式
アボガドロの法則を表す 4 つの一般的な式があります。ここで、V は体積、n はガスのモル数、k は定数です。
V∝n
V/n =k
V1 /n1 =V2 /n2
V1 n2 =V2 n1
体積とモル数は互いに正比例するため、体積とモル数のグラフは、原点から上に伸びた直線になります。
日常生活におけるアボガドロの法則の例
アボガドロの法則の最も良い例は、風船を膨らませることです。ガスのモルを追加すると、バルーンの体積が増加します。同様に、風船をしぼませると、ガスが風船から出て、その体積が縮小します。
アボガドロの法則の例の問題
13.5 L のガスには、0.000524 モルの窒素ガスが含まれています。ガスの温度と圧力が変化しないと仮定すると、0.00144 モルのガスで満たされる体積は?
まず、知っていることを書き留めて、未知の値を特定します:
V1 =13.5L
V2 =?
n1 =0.000524 モル
n2 =0.00144 モル
次に、値をアボガドロの法則式に代入し、式を並べ替えて答えを計算します。
V1 /n1 =V2 /n2
13.5 L / 0.000524 mol =V2 / 0.00144モル
V2 / 0.00144 mol =13.5 L / 0.000524 mol
V2 =(13.5 L / 0.000524 mol)(0.00144 mol)
V2 =37.1L
別のアボガドロの法則の例の問題を参照してください。
参考文献
- アボガドロ、アメデオ (1810)。 「Essai d’une manière de de déterminer les masses relatives des molécules élémentaires des corps, et les props selon lesquelles elles entrent dans ces complexes」. Journal de Physique . 73:58–76.英訳
- Castka, Joseph F.;メトカーフ、H.クラーク。デイビス、レイモンドE。ウィリアムズ、ジョン E. (2002)。 現代化学 .ホルト、ラインハート、ウィンストン。 ISBN 978-0-03-056537-3.
- シャイデッカー-シュヴァリエ、ミリアム (1997). 「L’hypothèse d’Avogadro (1811) et d’Ampère (1814):la difference atome/molécule et la thethéorie de la compinaison chimique」. Revue d’Histoire des Sciences （フランス語で）。 50 (1/2):159–194. doi:10.3406/rhs.1997.1277
