Cтраница 1
Закон объемных отношений Гей-Люссака: при неизменных температуре и давлении объемы вступающих в реакцию газов относятся друг к другу, а также к объемам образующихся газообразных продуктов как небольшие целые числа. [1]
Из законов объемных отношений Гей-Люссака и Аво-гадро вытекают важные следствия. [2]
Из законов объемных отношений Гей-Люссака и Авогадро вытекают важные следствия. [3]
Из законов объемных отношений Гей-Люссака и Аво-гадро вытекают важные следствия. [4]
Все рассмотренные газовые законы - закон Дальтона, закон ростых объемных отношений Гей-Люссака и закон Авогадро, - риближенные законы. Они строго соблюдаются при очень малых авлениях, когда среднее расстояние между молекулами значи-ельно больше их собственных размеров, и взаимодействие моле-ул друг с другом практически отсутствует. При обычных невы-оких давлениях они соблюдаются приближенно, а при высоких авлениях наблюдаются большие отклонения от этих законов. [5]
Наконец, приведем еще одно высказывание Дальтона относительно закона объемных отношений Гей-Люссака. [6]
На основании закона Авогадро вычисляют состав молекул простых газов с учетом закона объемных отношений Гей-Люссака. Например, известно, что из одного объема хлора и одного объема водорода получаются два объема хлорводорода. Это значит, что в каждой молекуле водорода и хлора должно быть в два раза больше атомов Н ( С1), чем в молекуле хлорводорода. Этот вывод подтверждается исследованиями спектров, теплоемкостей и пр. Молекулы благородных газов, паров многих металлов одноатомны. Существуют и трехатомные ( О8), и четырехатомные ( Р4) молекулы. [7]
На основании закона Авогадро вычисляют состав молекул простых газов с учетом закона объемных отношений Гей-Люссака. Например, известно, что из одного объема хлора и одного объема водорода получаются два объема хлороводорода. Это значит, что в каждой молекуле водорода и хлора должно быть в два раза больше атомов Н ( С1), чем в молекуле хлороводорода. Этот вывод подтверждается исследованиями спектров, теплоемкостей и пр. Молекулы благородных газов, паров многих металлов одноатомны. Существуют и трехатомные ( О3), и четырехатомные ( Р4) молекулы. [8]
Закон расширения газов при нагревании, зависимость объема от давления и вытекающий отсюда закон Клапейрона для данной массы газа ( pV / T const), закон объемных отношений Гей-Люссака ( объемы газов, вступающих в реакцию и получающихся после реакции, измеренные при одинаковых давлении и температуре, относятся друг к другу как небольшие целые числа) справедливы только для газов, находящихся в идеальном состоянии. Все указанные законы послужили основанием к высказыванию гипотезы Авогадро ( 1811), впоследствии утвердившейся в науке как закон Авогадро, который гласит: в равных объемах разных газов и паров при одинаковых условиях содержится одинаковое число молекул. [9]
Этот изъян заключался в том, что Дальтон, утверждая возможность образования молекул из разнородных атомов, считал совершенно невозможным их образование из одинаковых атомов вопреки тому, что закон объемных отношений прямо указывал на их существование. Итак, для объяснения закона объемных отношений Гей-Люссака необходимо предположить, во-первых, что простые газы: водород, кислород, азот, хлор, фтор - состоят не из отдельных атомов, а из молекул и, во-вторых, что в равных объемах при одинаковой температуре и давлении содержится одинаковое число молекул, безразлично состоят ли они из одинаковых или разнородных атомов и даже независимо от. Предположение, что в равных объемах любых газообразных веществ при одинаковых температуре и давлении содержится равное число молекул, было высказано в 1811 г. итальянским физиком Аво-гадро. Авогадро, следовательно, вновь повторил идею о существовании молекул, составленных из одинаковых атомов, которая была высказана Ломоносовым более чем на полстолетия раньше. [10]
Необходимо было атомистику Дальтона дополнить ясными представлениями о молекулах. На этом пути важную роль сыграли газовые законы и особенно закон объемных отношений Гей-Люссака и закон Авогадро. Экспериментальные исследования по изучению химических реакций между газообразными веществами привели Гей-Люссака к открытию закона объемных отношений ( 1808): при неизменных температуре и давлении объемы вступающих в реакцию газов относятся друг к другу, а также к объемам образующихся газообразных продуктов как небольшие целые числа. [11]
Необходимо было атомистику Дальтона дополнить ясными представлениями о молекулах. На этом пути важную роль сыграли газовые законы и особенно закон объемных отношений Гей-Люссака и закон Авогадро. [12]
Дальтоновское представление о сложных атомах завело науку в тупик; на основе его нельзя было объяснить закона объемных отношений, установленного в 1808 г. для газов Гей-Люссаком. Выход из тупика был найден в 1811 г. итальянским ученым Авогадро, возродившим представление о других структурных частицах вещества - корпускулах или молекулах. По Азогадро, газы состоят из сложных частиц молекул, а последние - из некоторого числа простых атомов; в частности, все обычные газы двухатомны. Ломоносов и в этом вопросе опередил западных ученых, утверждая, что все вещества, а не только газы, состоят из молекул. В равных объемах газов содержится при одинаковых условиях одинаковое число молекул. Без этого допущения, что у всех газов при одинаковых условиях расстановка, или сетка, молекул имеет одинаковую частоту ( и что, следовательно, одинаковые объемы неизбежно включают одинаковое число молекул), нельзя было объяснить одинакового отношения всех газов к изменению давления и температуры, то есть газовых законов Бойля-Мариотта, Гей-Люссака и особенно закона объемных отношений Гей-Люссака. Для объяснения этих законов физики и раньше предлагали гипотезу, по которой в равных объемах газов содержится одинаковое число частиц. [13]