Объемные отношения газов в химических реакциях. Закон Авоґадро

Закон объемных отношений Гей-Люссака

Газы реагируют между собой в определенных объемных соотношениях. В 1808 г. Ж. Л. Гей-Люссак установил такую закономерность:
Объемы газов, вступающих в реакцию, относятся друг к другу и газообразных продуктов реакции как небольшие целые числа.
Открытый ученым закон известен в химии как закон объемных відношень. Для его соблюдения необходимо, чтобы объемы газов, участвующих в реакции, измерялись при одинаковых температур и давления.
Отношение объемов газов, вступающих в химическую реакцию, соответствуют коэффициентам уравнения, например: .
В данном случае 3 объемы водорода реагируют с 1 объемом азота в результате чего образуются 2 объема аммиака, то есть выдерживается соотношение .
Задача. Какой объем водорода необходим для реакции с 2 м³ азота?
Решение
Из уравнения реакции видно, что объем водорода должен быть в 3 раза больше объема азота:
объем водорода м³.

Закон Авоґадро

Для объяснения простых соотношений между объемами газов, что реагируют, используют закон Авоґадро: В равных объемах различных газов при одинаковых условиях (температура и давление) содержится одинаковое число молекул.
Из закона Авоґадро вытекают два никогда не давалаи:
1) Один моль любого газа при одинаковых условиях занимает одинаковый объем.
При нормальных условиях (н. у.), то есть при температуре 273 К и давлении 101,3 кПа (1 атм), 1 моль любого газа занимает объем, равный 22,4 л. Этот объем называют молярным объемом газа и обозначают как л/моль.
Молярный объем можно рассчитать по формуле
.
2) При постоянном давлении и температуре плотность газа определяется только его молярною массой.
Это позволяет ввести понятие относительной плотности первого газа по второму:
,
где D - относительная плотность, которая показывает, во сколько раз первый газ тяжелее второй при одинаковых условиях.
Чаще всего используют относительную плотность газа по водороду. Тогда:
; .
Можно рассчитать относительную плотность по любым газом.