Qual è la legge di Avogadro?

Lo scienziato italiano Avogadro ha ipotizzato che, nel caso dei gas ideali, se la pressione (P), il volume (V) e la temperatura (T) di due campioni sono uguali, quindi il numero di particelle di gas in ciascun campione è ancheStesso.Questo è vero indipendentemente dal fatto che il gas sia costituito da atomi o molecole.La relazione vale anche se i campioni confrontati sono di gas diversi.Solo, la legge di Avogadro ha un valore limitato, ma se abbinata alla legge di Boyle, alla legge di Charles e alla legge di Gay-Lussac, è derivata l'importante equazione del gas ideale.

Per due gas diversi, esistono le seguenti relazioni matematiche: P ₁ V ₁ /T ₁ ' K ₁ e P ₂ V ₂ /T ₂ ' K ₂ .L'ipotesi di Avogadro, meglio conosciuta oggi come la legge di Avogadro, indica che se i lati di sinistra delle espressioni di cui sopra sono uguali, il numero di particelle in entrambi i casi è identico.Quindi il numero di particelle è uguale a k volte qualche altro valore dipendente dal gas specifico.Questo altro valore incorpora la massa delle particelle;Cioè, è correlato al loro peso molecolare.La legge di Avogadros consente di inserire queste caratteristiche in forma matematica compatta.

La manipolazione di quanto sopra porta a un'equazione di gas ideale con la forma pv ' nrt.Qui R è definito come la costante di gas ideale, mentre N rappresenta il numero di moli o multipli del peso molecolare (MW) del gas, nei grammi.Ad esempio, 1,0 grammi di idrogeno e mdash;Formula H ₂ , MW ' 2.0 Mdash;ammonta a 0,5 moli.Se il valore di P è somministrato in atmosfere con V in litri e T in gradi Kelvin, allora R è espresso in kelvin da litro-atmosfere per mole.Sebbene l'espressione PV ' NRT sia utile per molte applicazioni, in alcuni casi, la deviazione è considerevole.

La difficoltà sta nella definizione di idealità;impone restrizioni che non possono esistere nel mondo reale.Le particelle di gas non devono possedere polarità attraenti o repellenti mdash;Questo è un altro modo per dire che le collisioni tra particelle devono essere elastiche.Un altro presupposto irrealistico è che le particelle devono essere punti e i loro volumi, zero.Molte di queste deviazioni dall'ideità possono essere compensate dall'inclusione di termini matematici che hanno un'interpretazione fisica.Altre deviazioni richiedono termini viriali, che, purtroppo, non corrispondono in modo soddisfacente a qualsiasi proprietà fisica;Ciò non ha lanciato la legge di Avogadros in nessun defunto.

Un semplice aggiornamento della legge sul gas ideale aggiunge due parametri, a e b.Si legge (p+(n ² a/v ² )) (v-nb) ' nrt.Sebbene A deve essere determinato sperimentalmente, si riferisce alla proprietà fisica dell'interazione delle particelle.La costante B si riferisce anche a una proprietà fisica e prende in considerazione il volume escluso.

Sebbene le modifiche fisicamente interpretabili siano allettanti, vi sono vantaggi unici nell'uso dei termini di espansione viriale.Uno di questi è che possono essere usati per abbinare attentamente la realtà, consentendo la spiegazione in alcuni casi del comportamento dei liquidi.La legge di Avogadros, originariamente applicata solo alla fase gassosa, ha quindi reso possibile una migliore comprensione di almeno uno stato di materia condensato.