Avogadros loveksempelproblem

Lær trinnene du må ta for å løse dette gasslovproblemet

Avogadros lov er en av gasslovene.

Frederic Simonnet/Getty Images

Avogadros gasslov sier de volum av en gass er proporsjonal med antall mol av gass tilstede når temperaturen og trykket holdes konstant. Dette eksempelproblemet viser hvordan man bruker Avogadros lov for å bestemme volumet av en gass når mer gass tilføres systemet.

Avogadros lovligning

Før du kan løse ethvert problem angående Avogadros gasslov, er det viktig å se gjennom ligningen for denne loven. Det er noen måter å skrive dette på gassloven , som er en matematisk relasjon. Det kan sies:

k = V/n

Her er k en proporsjonalitetskonstant, V er volumet av en gass, og n er antall mol av en gass. Avogadros lov betyr også at den ideelle gasskonstanten har samme verdi for alle gasser, så:

konstant = p₁I₁/T₁n₁= P_toI_to/T_ton_to
I₁/n₁= V_to/n_to
V₁n_to= V_ton₁

hvor p er trykket til en gass, V er volum, T er temperatur og n er antall mol.

Avogadros lovproblem

En 6,0 L prøve ved 25°C og 2,00 atm trykk inneholder 0,5 mol av en gass. Hvis ytterligere 0,25 mol gass ved samme trykk og temperatur tilsettes, hva er det endelige totale volumet av gassen?

Løsning

Uttrykk først Avogadros lov med formelen:

I_Jeg/n_Jeg= V_f/n_f
hvor
I_Jeg= startvolum
n_Jeg= innledende antall mol
I_f= sluttvolum
n_f= endelig antall føflekker

For dette eksemplet, V_Jeg= 6,0 L og n_Jeg= 0,5 mol. Når 0,25 mol tilsettes:

n_f= n_Jeg+ 0,25 mol
n_f= 0,5 mol = 0,25 mol
n_f= 0,75 mol

Den eneste variabelen som gjenstår er det endelige volumet.

I_Jeg/n_Jeg= V_f/n_f

Løs for V_f

I_f= V_Jegn_f/n_Jeg
V_f= (6,0 L x 0,75 mol)/0,5 mol
I_f= 4,5 L/0,5 V_f= 9 L

Sjekk om svaret gir mening. Du kan forvente at volumet øker hvis mer gass tilsettes. Er sluttvolumet større enn startvolumet? Ja. Å gjøre denne kontrollen er nyttig fordi det er enkelt å sette det første antallet mol i telleren og det endelige antallet mol i nevneren. Hvis dette hadde skjedd, ville det endelige volumsvaret vært mindre enn det opprinnelige volumet.

Dermed er sluttvolumet av gassen 9,0

Merknader angående Avogadros lov

• I motsetning til Avogadros nummer , Avogadros lov ble faktisk foreslått av Amedeo Avogadro . I 1811 antok han to prøver av en ideell gass med samme volum og med samme trykk og temperatur inneholdt samme antall molekyler.
• Avogadros lov kalles også Avogadros prinsipp eller Avogadros hypotese.
• Som de andre ideelle gasslovene, tilnærmer Avogadros lov bare oppførselen til ekte gasser. Under forhold med høy temperatur eller trykk er loven unøyaktig. Forholdet fungerer best for gasser holdt ved lavt trykk og vanlige temperaturer. Også mindre gasspartikler - helium, hydrogen og nitrogen - gir bedre resultater enn større molekyler, som er mer sannsynlig å samhandle med hverandre.
• En annen matematisk relasjon brukt for å uttrykke Avogadros lov er:

V/n = k

Her er V volumet, n er antall mol av gassen, og k er proporsjonalitetskonstanten. Det er viktig å merke seg at dette betyr at den ideelle gasskonstanten er det samme for alle gasser.