一、简介
阿伏伽德罗(Avogadro Amedeo, 1776~1856)意大利科学家。
1776 年生于都灵,1796年获都灵大学法学博士学位。毕业后曾当过律师。1800年开始研究物理学和化学。1809年被聘为范赛里学院自然哲学教授。1820年任都灵大学数学和物理学教授,曾一度被解职而于1834年又重任该校教授,直到1850年退休。他是都灵科学院院士,还担任过意大利度量衡学会会长而促使意大利采用公制。
1811年,他发现了阿伏伽德罗定律,即在标准状态(0℃,1个标准大气压,即1.01325×10^5Pa),同体积的任何气体都含有相同数目的分子,而与气体的化学组成和物理性质无关。它对科学的发展,特别是原子量的测定工作,起了重大的推动作用。此后,又发现了阿伏伽德罗常数,即,1mol的任何物质的分子数都约为6.023×10^23个分子。他的发现当时没有引起化学家的注意,以致在原子与分子、原子量与分子量的概念上继续混乱了近50年。直至他死后2年,S.康尼查罗指出应用阿伏加德罗理论可解决当时化学中的许多问题,以及1860年在卡尔斯鲁厄重新宣读了他的论文之后,他的理论才被许多化学家所接受。1871年V.迈尔应用阿伏加德罗定律从理论上成功地解释了蒸气密度的特性问题。
阿伏伽德罗生前非常谦逊,对名誉和地位从不计较。他没有到过国外,也没有获得任何荣誉称号,但是在他死后却赢得了人们的崇敬,1911年,为了纪念阿伏伽德罗定律提出100周年,在纪念日颁发了纪念章,出版了阿伏伽德罗选集,在都灵建成了阿伏伽德罗的纪念像并举行了隆重的揭幕仪式。1956年,意大利科学院召开了纪念阿伏伽德罗逝世100周年纪念大会。在会上意大利总统将首次颁发的阿伏伽德罗大金质奖章授予两名著名的诺贝尔化学奖获得者:英国化学家邢歇伍德、美国化学家鲍林。他们在致词中一致赞颂了阿伏伽德罗,指出“为人类科学发展作出突出贡献的阿伏伽德罗永远为人们所崇敬”。
二、阿伏伽德罗定律
1、定律内容:
在同温同压下,相同体积的气体含有相同数目的分子。(四同)
1811年由意大利化学家阿伏加德罗提出假说,后来被科学界所承认。这一定律揭示了气体反应的体积关系,用以说明气体分子的组成,为气体密度法测定气态物质的分子量提供了依据。对于原子分子说的建立,也起了一定的积极作用。
2、推论:
(1)同温同压下,气体体积比等于物质的量之比等于分子数之比:
V1/V2=n1/n2=N1/N2
同温同压时,气体摩尔质量之比等于密度之比 :ρ1/ρ2=M1/M2=d
(2)同温同体积时, 压强比等于物质的量之比等于分子数之比:
P1/P2=n1/n2=N1/N2
(3)同温同压等质量时,气体体积比与气体摩尔质量成反比:V1/V2= M2/ M1
3、理想气态方程(又称克拉佩龙方程)
中学化学中,阿伏加德罗定律占有很重要的地位。它使用广泛,特别是在求算气态物质分子式、分子量时,如果使用得法,解决问题很方便。下面简介几个根据克拉伯伦方程式导出的关系式,以便更好地理解和使用阿伏加德罗定律。
克拉佩龙方程通常用下式表示:PV=nRT……①(P表示压强、V表示气体体积、n表示物质的量、T表示绝对温度、R表示常数。)
所有气体R值均相同,如果压强、温度和体积都采用 国际单位(SI),R=8.31帕·米3/摩尔·开。如果压强为大气压,体积为升,则R=0.082大气压·升/摩尔·度。
科限优60a5-网慧软东费途技根升bd49件司公元学广有
因为n=m/M、ρ=m/v(n—物质的量,m—物质的质量,M—物质的 摩尔质量,数值上等于物质的分子量,ρ—气态物质的密度),所以克拉佩龙方程式也可写成以下两种形式:
Pv=mRT/M……②
PM=ρRT ……③
以A、B两种气体来进行讨论。
(1)在相同T、P、V时:
根据①式:nA=nB(即阿伏加德罗定律)
分子量一定
摩尔质量之比=密度之比=相对密度。若mA=mB则MA=MB。
(2)在相同T、P、m时:
体积之比=摩尔质量的反比;两气体的物质的量之比=摩尔质量的反比。
物质的量之比=气体密度的反比;两气体的体积之比=气体密度的反比。
(3)在相同T·V时:
两气体的压强之比=气体分子量的正比=摩尔质量的反比。