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阿伏伽德罗定律和理想气体状态方程

阿伏伽德罗定律

[拼音]:afujiadeluodinglü

[外文]:avogadroslaw

简称阿氏定律,是理想气体的重要定律之一。1811年由意大利科学家a.阿伏伽德罗根据j.l.盖-吕萨克气体化学反应的倍比容积定律首先提出,并为实验证实。其表述为:在相同的温度与压强下,相等容积所含任何气体的分子数(或摩尔数)相等。在标准状态下,根据气体分子运动论的基本公式有

式中k为玻耳兹曼常数,n0为单位体积的分子数,称洛喜密脱数。可见,在标准状态下,一立方米任何气体的分子数都等于洛喜密脱常数。

阿伏伽德罗定律

阿氏定律还可表述为:在相同的温度和压强下,一摩尔任何气体所占的容积都相同。在标准状态下,一摩尔理想气体所占的容积已被实验较准确地测定,即v0=22.41383×10-3m3/mol。由此可得:在标准状态下,一摩尔任何气体所占的体积都是此数值。

如果以na表示一摩尔气体所含的分子数,则

na=n0v0=2.686754×1025×22.41383×10-3=6.022045×1023mol-1

即一摩尔任何气体所含的分子数都等于6.022045×1023。这一结论与阿氏定律的上述两种表述是等价的,也可作为阿氏定律的另一种表述,因而na称为阿伏伽德罗常数。可借溶液的电解实验、密立根油滴实验、布朗粒子在重力场中的分布等多种方法测定。根据摩尔的定义,组成物质系统的基本单元可以是原子、分子,也可以是离子、电子、其他粒子或这些粒子的特定组合,因而还可将阿伏伽德罗定律推广表述为:一摩尔任何物质所包含的基本单元数都等于阿伏伽德罗常数。


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