Avogadrov zakon

Izvor: Wikipedija
Skoči na: orijentacija, traži

Avogadrov zakon je jedan od plinskih zakona. Nazvan je prema Amedeu Avogadru koji je 1811. godine iznio pretpostavku da se u jednakim volumenima svih plinova pri istim uvjetima temperature i tlaka nalazi jednak broj čestica (molekula). Dakle, broj molekula u određenom volumenu plina ne ovisi o njihovoj veličini ili masi. Zbog toga se došlo do pojma molarne mase, a to je masa 1 mola neke supstance, tj masa čestica te supstance puta Avogadrov broj. Avogadrov broj kazuje koliko ima atoma ugljika-12 u 1 molu ugljika. Taj broj je 6,022045 x 1023. Mol je ona množina tvari u sustavu koji sadrži toliko elementarnih jedinki tvari koliko ima atoma u 0,012 kg izotopa ugljika-12. [1]

Prema Avogadru najsitnija čestica plina je molekula. Izuzetak čine plemeniti plinovi koji zbog svoje stabilne elektronske konfiguracije ne tvore molekule, već se nalaze u obliku pojedinačnih atoma. Na primjer, molekule vodika i dušika, u jednakom obujmu, imaju jednak broj molekula, ako se nalaze pod jednakim tlakom i temperaturom, bez obzira što su molekule dušika 14 puta teže od molekula vodika. U primjeni, stvarni plinovi vrlo malo odstupaju od ponašanja idealnih plinova, pa se i plinski zakoni mogu koristiti za veliku većinu primjena.

Matematička definicija[uredi VE | uredi]

Avogadrov zakon se matematički definira kao:

\frac{V}{n} = k

gdje je :

Vobujam plina (m3)
nmnožina tvari ili broj molekula (ili atoma) plina
k – proporcionalna fizikalna konstanta

Najvažniji rezultat Avogadrovog zakona je određivanje opće plinske konstante za idealne plinove, koja ima jednaku vrijednost za sve plinove. To znači da vrijedi:

\frac{p_1\cdot V_1}{T_1\cdot n_1}=\frac{p_2\cdot V_2}{T_2 \cdot n_2} = constant

gdje je :

p – tlak plina (Pa)
T – apsolutna temperatura plina (K)

Jednadžba stanja idealnih plinova[uredi VE | uredi]

Ako se Avogadrov zakon preuredi, i za fizikalnu konstantu uvedemo oznaku R, dobijemo:

pV = nRT

Gornja jednadžba je poznata kao jednadžba stanja idealnog plina.

Obujam jednog mola[uredi VE | uredi]

Za standardni tlak 101,325 kPa i temperaturu 293,15 K, obujam jednog mola idealnog plina iznosi:

V_{\rm m} = \frac{V}{n} = \frac{RT}{p} = \frac{(8.314 \mathrm{ J} \mathrm{ mol}^{-1} \mathrm{ K}^{-1})(293,15 \mathrm{ K})}{101,325 \mathrm{ kPa}} = 24,05 \mathrm{ dm}^3 \mathrm{ mol}^{-1}

Za 100 kPa i 273,15 K, obujam jednog mola idealnog plina iznosi 22,414 dm3 ili 22,414 litre.

Izvori[uredi VE | uredi]

  1. Amadeo Avogadro: "Essai d'une maniere de determiner les masses relatives des molecules elementaires des corps, et les proportions selon lesquelles elles entrent dans ces combinaisons", journal = Journal de Physique, 1810. English translation