Qual è un esempio del problema di uno studio legale di Avogadro?

Qual è un esempio del problema di uno studio legale di Avogadro?
Anonim

Come conseguenza della legge di Avogadro, diversi gas nelle stesse condizioni hanno lo stesso numero di molecole nello stesso volume.

Ma non puoi vedere le molecole. Quindi, come puoi accertare la legge? La "identità" del numero di particelle?

La risposta è: attraverso esperimenti basati sul diverso peso dei diversi gas. Sì! infatti l'aria e altri gas hanno un peso, perché sono fatti di particelle.

Un numero uguale di molecole più pesanti ha un peso maggiore, mentre un numero uguale di molecole più leggere ha un peso inferiore.

Esempi

I. Dove va l'aria umida? In su. Perché contiene più molecole d'acqua (# # H_2O, massa = 16 + 1 + 1 = 18) e questi sono più leggeri di ossigeno (# # O_2, massa = 16 + 16 = 32) e azoto (# # N_2 massa = 14 + 14 = 28). È noto che l'umidità sale in salita, soprattutto in autunno.

II. Un pallone pieno di idrogeno o gas elio è più leggero dell'aria, quindi si solleverà in aria. La legge di Avogadro può farti volare.

III. Una zuppa d'aria è più leggera dello stesso volume di # # CO_2 (carbon dioxyde) come potete vedere da questo video:

IV. Un bicchiere pieno di molecole pesanti di # # CO_2 può essere inclinato su una fiamma. Il gas sposterà l'aria e estinguerà la fiamma.

V. Un litro di esafluoruro di zolfo ha lo stesso peso di 5 litri d'aria (perché le sue molecole sono più pesanti nello stesso rapporto della molecola d'aria media). Di conseguenza, una ciotola leggera piena di aria galleggerà su un bagno di # # SF_6, come mostrato in questo video.

VI. Una volta che ti sei divertito abbastanza, puoi provare un problema di pratica sulla legge di Avogadro, come di seguito.

Dato che un litro di idrogeno pesa 0,0836 grammi a 20 gradi centigradi, mentre un litro di elio, alla stessa temperatura, pesa 0,167 grammi, esattamente il doppio. Tuttavia, gli atomi di elio sono quattro volte più pesanti degli atomi di idrogeno, e non il doppio. Quindi, come puoi spiegare perché un litro di elio è solo il doppio più pesante di un litro di idrogeno, invece che 4 volte più pesante? "

Soluzione. Il gas idrogeno è formato da molecole "diatomiche" (# # H_2) mentre l'elio è "monoatomico", (He). Pertanto, nel litro di idrogeno ci sono lo stesso numero di (# # H_2) molecole come molti atomi di He sono nel litro di elio, e un atomo di elio pesa come due atomi di idrogeno:

# # 1HE = # # 4H (in massa)

# # 1HE = # # 2H_2 (in massa)

1 litro di #Lui G)# ha una doppia massa di 1 litro di # H_2 (g) #