Avogadros lagexempel Problem

Avogadros gaslag säger de volym av en gas är proportionell mot antalet mol av gas när temperaturen och trycket hålls konstant. Detta exempelproblem visar hur man använder Avogadros lag för att bestämma volymen på en gas när mer gas tillförs systemet.

Innan du kan lösa några problem angående Avogadros gaslag är det viktigt att granska ekvationen för denna lag. Det finns några sätt att skriva detta gaslag, som är en matematisk relation. Det kan anges:

k = V / n

Här är k en proportionalitetskonstant, V är en gasvolym och n är antalet mol en gas. Avogadros lag innebär också att den ideala gaskonstanten är samma värde för alla gaser, så:

konstant = p₁V₁/ T₁n₁ = P₂V₂/ T₂n₂
V₁/ n₁ = V₂/ n₂
V₁n₂ = V₂n₁

där p är ett gastryck, V är volym, T är temperatur och n är antal mol.

Ett prov på 6,0 L vid 25 ° C och 2,00 atm tryck innehåller 0,5 mol gas. Om ytterligare 0,25 mol gas vid samma tryck och temperatur tillsätts, vad är den slutliga totala volymen för gasen?

Först uttrycka Avogadros lag med dess formel:

V_jag/ n_jag = V_f/ n_f
var
V_jag = initial volym
n_jag = initialt antal mol
V_f = slutvolym
n_f = slutligt antal mol

För detta exempel, V_jag = 6,0 L och n_jag = 0,5 mol. När 0,25 mol läggs till:

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

Den enda kvarvarande variabeln är den slutliga volymen.

V_jag/ n_jag = V_f/ n_f

Lös för V_f

V_f = V_jagn_f/ n_jag
V_f = (6,0 L x 0,75 mol) / 0,5 mol
V_f = 4,5 l / 0,5 V_f = 9 L

Kontrollera om svaret är meningsfullt. Du kan förvänta dig att volymen kommer att öka om mer gas tillsätts. Är den slutliga volymen större än den ursprungliga volymen? Ja. Att göra den här kontrollen är användbar eftersom det är lätt att lägga in det ursprungliga antalet mol i telleren och det slutliga antalet mol i nämnaren. Om detta hade hänt, skulle det slutliga volymsvaret ha varit mindre än den ursprungliga volymen.

Således är den slutliga volymen av gasen 9,0

• Till skillnad från Avogadros nummer, Avogadros lag föreslogs faktiskt av Amedeo Avogadro. 1811 ansåg han att två prover av en ideal gas med samma volym och med samma tryck och temperatur innehöll samma antal molekyler.
• Avogadros lag kallas också Avogadros princip eller Avogadros hypotes.
• Liksom de andra ideala gaslagarna tillnärmer Avogadros lag endast beteendet hos verkliga gaser. Under förhållanden med hög temperatur eller tryck är lagen felaktig. Förhållandet fungerar bäst för gaser som hålls vid lågt tryck och vanliga temperaturer. Dessutom ger mindre gaspartiklar - helium, väte och kväve - bättre resultat än större molekyler, som är mer benägna att interagera med varandra.
• En annan matematisk relation som används för att uttrycka Avogadros lag är:

V / n = k

Här är V volymen, n är antalet mol i gasen och k är proportionalitetskonstanten. Det är viktigt att notera att det betyder att den ideala gaskonstanten är det samma för alla gaser.