化学推论阿伏伽德罗定律推论①同温同体积下,气体的压强之比等于什么?②同温通压下,任何气体的密度之比等于什么?请分别推导一下,并附上文字说明.谢谢!

Question

化学推论
阿伏伽德罗定律推论
①同温同体积下,气体的压强之比等于什么?
②同温通压下,任何气体的密度之比等于什么?
请分别推导一下,并附上文字说明.
谢谢!

Answer 1

阿伏加德罗定律定义：同温同压同体积的气体含有相同的分子数.
推论：（1）同温同压下,V1/V2=n1/n2（2）同温同体积时,p1/p2=n1/n2=N1/N2（3）同温同压等质量时,V1/V2=M2/M1 （4）同温同压同体积时,M1/M2=ρ1/ρ2同温同压下,相同体积的任何气体含有相同的分子数,称为阿佛加德罗定律.气体的体积是指所含分子占据的空间,通常条件下,气体分子间的平均距离约为分子直径的10倍,因此,当气体所含分子数确定后,气体的体积主要决定于分子间的平均距离而不是分子本身的大小.分子间的平均距离又决定于外界的温度和压强,当温度、压强相同时,任何气体分子间的平均距离几乎相等(气体分子间的作用微弱,可忽略),故定律成立.该定律在有气体参加的化学反应、推断未知气体的分子式等方面有广泛的应用.阿佛加德罗定律认为：在同温同压下,相同体积的气体含有相同数目的分子.1811年由意大利化学家阿佛加德罗提出假说,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.
可以利用阿佛加德罗定律以及物质的量与分子数目、摩尔质量之间的关系得到以下有用的推论：(1)同温同压时:①V1:V2=n1:n2=N1:N2 ②ρ1:ρ2＝M1:M2 ③ 同质量时:V1:V2=M2:M1(2)同温同体积时:④ p1:p2=n1:n2=N1:N2 ⑤ 同质量时: p1:p2=M2:M1(3)同温同压同体积时: ⑥ ρ1:ρ2=M1:M2＝m1:m2具体的推导过程请大家自己推导一下,以帮助记忆.推理过程简述如下：(1)、同温同压下,体积相同的气体就含有相同数目的分子,因此可知：在同温同压下,气体体积与分子数目成正比,也就是与它们的物质的量成正比,即对任意气体都有V=kn；因此有V1:V2=n1:n2=N1:N2,再根据n=m/M就有式②；若这时气体质量再相同就有式③了.(2)、从阿佛加德罗定律可知：温度、体积、气体分子数目都相同时,压强也相同,亦即同温同体积下气体压强与分子数目成正比.其余推导同(1).(3)、同温同压同体积下,气体的物质的量必同,根据n=m/M和ρ=m/V就有式⑥.当然这些结论不仅仅只适用于两种气体,还适用于多种气体.