Роботи Гей-Люссака
У 1808 році французький фізик і хімік Гей-Люссак вивчав одну нехитру хімічну реакцію. У взаємодію вступали два газу: хлороводень і аміак, внаслідок чого утворювалося тверда кристалічна речовина - хлорид амонію. Вчений зауважив дещо незвичайне: щоб реакція здійснилася, потрібно однакову кількість обох газів. Надлишок будь-якого з газів просто не прореагує з іншим газом. При нестачі одного з них реакція взагалі не буде протікати.
Гей-Люссак вивчав і інші взаємодії між газами. У будь-яких реакціях спостерігалася цікава закономірність: кількість газів, що вступили в реакцію, має бути або однаково, або відрізнятися в ціле число раз. Наприклад, суміш однієї частини кисню з двома частинами водню утворює водяну пару, якщо в колбі зробити досить потужний вибух.
закон Авогадро
Гей-Люссак не спробувала з`ясувати, чому реакції протікають тільки з газами, взятими в певних співвідношеннях. Авогадро вивчив його роботи і висунув гіпотезу про те, що рівні об`єми газів містять одне і те ж число молекул. Тільки в цьому випадку все молекули одного газу могли прореагувати з молекулами іншого, надлишок же (якщо такий був) не вступав у взаємодію.
Ця гіпотеза підтвердилася численними експериментами, які провів Авогадро. Остаточне формулювання його закону звучить так: рівні об`єми газів при однакових температурах і тисках містять один і той же кількість молекул. Воно визначається числом Авогадро N а, що дорівнює 6,02 * 1023 молекул. Цю величину використовують для вирішення численних газових завдань. Цей закон не працює у випадку твердих тіл і рідин. У них, на відміну від газів, спостерігаються набагато більш потужні сили міжмолекулярної взаємодії.
Наслідки із закону Авогадро
З цього закону випливає дуже важливе твердження. Молекулярна маса будь-якого газу повинна бути пропорційна його щільності. Виходить, що M = K * d, де M - молекулярна маса, d - щільність відповідного газу, а K - якийсь коефіцієнт пропорційності.
K однаковий для всіх газів, що знаходяться в рівних умовах. Він дорівнює приблизно 22,4 л / моль. Це дуже важлива величина. Вона показує обсяг, який займає один моль газу при нормальних умовах (температура 273 К або 0 градусів Цельсія і тиск 760 мм.рт.ст.). Її нерідко називають молярним об`ємом газу.
