قانون أفوجادرو
ينص قانون أفوجادرو (بالإنجليزية: Avogadro's law) على أن: الأحجام المتساوية من الغازات المختلفة والموجودة في ظل الظروف نفسها من درجة الحرارة والضغط؛ تحتوي على عدد متساوٍ من الجزيئات،[١] والصيغة الرياضية لقانون أفوجادرو هي كالآتي:[٢][٣]
ثابت الغاز= حجم الغاز/كمية الغاز
بالرموز: K=V/n
أو:
حجم الغاز الأول/ كمية الغاز الأول = حجم الغاز الثاني/ كمية الغاز الثاني
بالرموز: V1/n1 = V2/n2
في قانون أفوجادرو يرمز لكمية الغاز بالرمز (n) وهو نفسه عدد مولات الغاز.
أسئلة على قانون أفوجادرو
فيما يأتي أسئلة متنوعة ومحلولة على قانون أفوجادرو:
إذا كان الحجم الأولي لغاز يساوي 60 لتر وعدد المولات الأولية له يساوي 0.5 مول، احسب الحجم النهائي له عند إضافة 0.25 مول.[٤]
الحجم الأولي (v1) = 60 لتر
الكمية الأولية (n1) = 0.5 مول
الكمية النهائية (n2) = 0.5 + 0.25
الكمية النهائية (n2) = 0.75 مول
باستخدام القانون، V1/n1 = V2/n2
V2 = (60 لتر× 0.75 مول) / 0.5 مول
الحجم النهائي = 9 لتر.
يملأ مول واحد من غاز الهيليوم بالونًا فارغًا يصل حجمه إلى 1.5 لتر، احسب حجم البالون إذا تمت إضافة 2.5 مول إضافي من غاز الهيليوم، علمًا بأن درجة الحرارة والضغط ثابتين.[٢]
الكمية الاولى للبالون (n1) = 1 مول
الحجم الأولي للبالون (V1) = 1.5
الكمية النهائية عند إضافة الهيليوم (n2) = 1مول + 2.5 مول = 3.5 مول
باستخدام القانون، V1/n1 = V2/n2
V2 = (1.5 لتر × 3.5 مول) / 1 مول
الحجم النهائي للبالون (V2) = 5.25 لتر.
يوجد 50 جرام من غاز النيتروجين في حاوية سعتها 3.0 لتر، ويقوم الغاز بعمل ضغط مقداره 3 جو (atm) على الحاوية، إذا ظل الضغط ثابتًا، ما الكمية المولية النهائية للغاز الموجود في الحاوية إذا تمت إضافة الغاز حتى يزداد الحجم إلى 5.0 لتر؟[٥]
أولًا، سنقوم بتحويل الكتلة الأولية للغاز إلى مولات، مع العلم أن غاز النيتروجين ثنائي الذرة.
الكتلة المولية الأولية (n1) = 50 جرام × (1 مول/ 28 جرام)
الكتلة المولية الأولية (n1) = 1.79 مول.
باستخدام القانون، V1/n1 = V2/n2
n2 = (5 لتر × 1.79 مول) / 3 لتر
الكمية المولية النهائية (n2) = 3 مول.
لنفترض أنك تملك 5 لترات من الغاز تحتوي على 0.965 مول من الجزيئات، ما الحجم الجديد للغاز إذا زادت الكمية حتى وصلت إلى 1.80 مول، مع ثبات الضغط ودرجة الحرارة.[٦]
الكمية الاولى (n1) = 0.965 مول
الحجم الأولي (V1) = 5 لتر
الكمية النهائية (n2) = 1.80 مول
باستخدام القانون، V1/n1 = V2/n2
V2 = (5 لتر × 1.8 مول) / 0.965 مول
الحجم النهائي = 9.33 لتر.
تم تعبئة بالون بحجم 1.90 لتر بكمية 0.0920 مول من غاز الهيليوم، إذا تمت إضافة 0.0210 مول من الهيليوم إلى البالون مع ثبات درجة الحرارة والضغط، فما الحجم الجديد للبالون؟[٣]
الكمية الاولى للبالون (n1) = 0.0920 مول
الحجم الأولي للبالون (V1) = 1.90 لتر
الكمية النهائية عند إضافة الهيليوم (n2) = 0.0920 مول + 0.0210 مول = 0.1130 مول
باستخدام القانون، V1/n1 = V2/n2
V2 = (1.90 لتر × 0.1130 مول) / 0.0920 مول
الحجم النهائي للبالون = 2.33 لتر.
يحتوي إطار على 10 مولات من الهواء ويحتل حجمًا مقداره 40 لتر، ويوجد به ثقب يفقده نصف حجمه، مع الأخذ بعين الاعتبار أن الضغط ودرجة الحرارة ثابتين، ما هي كمية الهواء في الإطار المنكمش؟[٢]
الكمية الأولى لهواء الإطار (n1) = 10 مول
الحجم الأولي لهواء الإطار (V1) = 40 لتر
الحجم النهائي لهواء الإطار (V2) = 20 لتر
باستخدام القانون، V1/n1 = V2/n2
n2 = (20 لتر × 10 مول) / 40 لتر
الكمية المولية النهائية = 5 مول.
11 لتر من غاز الهليوم موجودة في أسطوانة معينة، إذا كانت كمية غاز الهيليوم هو 0.965 مول، ثم تم زيادة كمية الغاز إلى 0.9 مول، فما الحجم الجديد الذي سينتج إذا كانت درجة الحرارة والضغط متماثلين؟[٧]
الكمية الأولى للغاز (n1) = 0.965 مول
الحجم الأولي للغاز (V1) = 11 لتر
الكمية النهائية عند إضافة الهيليوم (n2) = 0.965 مول + 0.9 مول = 1.865 مول
باستخدام القانون، V1/n1 = V2/n2
V2 = (11 لتر × 0.9 مول) / 0.965 مول
الحجم النهائي للغاز = 10.259 لتر.
يحتوي حجم مقداره 12.8 لتر على 0.000498 مول من غاز الأكسجين، عند درجة حرارة وضغط ثابتين، ما الحجم الذي يملأه 0.0000136 مول من الغاز؟[٣]
الكمية الأولى (n1) = 0.000498 مول
الحجم الأولى (V1) = 12.8 لتر
الكمية النهائية (n2) = 0.000498 مول + 0.0000136 مول = 0.0005116 مول
باستخدام القانون، V1/n1 = V2/n2
V2 = (12.8 لتر × 0.0005116 مول) / 0.000498 مول
الحجم النهائي = 13.15 لتر.
المراجع
- ↑ "Avogadro's law", britannica, Retrieved 12/10/2021. Edited.
- ^ أ ب ت byjus team (2019), "Avogadro's Law", byjus, Retrieved 8/10/2021. Edited.
- ^ أ ب ت Henry Agnew , Marisa Alviar-Agnew , CK-12 Foundation (17/2/2021), "Avogadro’s Law- Volume and Moles", chemistry libretexts, Retrieved 8/10/2021. Edited.
- ↑ Todd Helmenstine (5/1/2019), "Avogadro's Law Example Problem", thoughtco, Retrieved 8/10/2021. Edited.
- ↑ varsitytutors team (2020), "Gases and Gas Laws", varsitytutors, Retrieved 8/10/2021. Edited.
- ↑ thoughtco Writers (2020), "What Is Avogadro's Law? Definition and Example", thoughtco, Retrieved 8/10/2021. Edited.
- ↑ Joe Kochitty, Rajshekhar Ratrey,Parabhadeep Dedi...etc (2020), "Avogadro’s Law Formula", toppr, Retrieved 11/10/2021. Edited.
