ปริมาตรต่อโมลของก๊าซ
โซเซฟ-ลุย เกลูซัก นักเคมีชาวฝรั่งเศษ ได้ตั้งเป็นกฎเกี่ยวกับความดันของก๊าซโดยกล่าวว่า “ที่ปริมาตรและจำนานโมลของก๊าซคงที่ ความดันของก๊าซจะแปรผันตรงต่ออุณหภูมิสัมบูรณ์” นอกจากนั้นเกลูซักให้กฎการรวมปริมาตร โดยกล่าวว่า “ที่ภาวะอุณหภูมิและความดันเดียวกัน ปริมาตรของก๊าซที่เข้าทำปฏิกิริยาจะเป็นอัตราส่วนเลขจำนวนเต็มที่มีค่าต่ำ” เช่น ที่ภาวะอุณหภูมิและความดันเดียวกัน ก๊าซ CO 10 dm3 ทำปฏิกิริยากับก๊าซ O2 5 dm3 ให้ก๊าซ CO2 10 dm3 หรือ 2 ปริมาตรของ CO ทำปฏิกิริยากับ 1 ปริมาตรของ O2 ให้ 2 ปริมาตรของ CO2 กฎการรวมปริมาตรของก๊าซนั้น จอห์นดอลตันไม่เห็นด้วย เพราะขัดแย้งกับทฤษฎีอะตอมของดอลตันอย่างไรก็ตามข้อขัดแย้งระหว่างดอลตันกับเกลูซักหาข้อยุติได้ โดยนักฟิสิกส์ชาวอิตาลีชื่ออาเมเดโอ อาโวกาโดร ซึ่งให้สมมติฐานของอาโวกาโดร โดยกล่าว “ภายใต้ภาวะอุณหภูมิและความดันเดียวกัน ปริมาตรของก๊าซที่เท่ากันจะมีจำนวนอนุภาคเท่ากัน”ที่ภาวะมาตรฐานกำหนดให้มีอุณหภูมิ 0 องศาเซลเซียส และความดัน 1 บรรยากาศ หรือที่ STP ซึ่งมาจาก Standard Temperature และ Pressure นั้น จากการทดลองพบว่า ก๊าซไฮโดรเจน 2 g มีปริมาตร 22.4 dm3 ก๊าซออกซิเจน 22.4 dm3 ที่ STP มีมวล 32.0 g จึงกล่าวสรุปได้ว่าที่ STP ปริมาตรของก๊าซ 22.4 dm3 จะมีมวลเท่ากับ 1 โมลของก๊าซที่มีหน่วยเป็นกรัม ปริมาตรที่กล่าวถึงนี้คือ ปริมาตรต่อโมลของก๊าซหรือปริมาตรโมลาร์ (Molar volume)
ปริมาตรต่อโมลของก๊าซคำนวณได้จากสูตร
PV = nRT
|
เมื่อ P เป็นบรรยากาศมีค่าเท่ากับ 1atm
|
n เป็นจำนวนโมลมีค่าเท่ากับ 1 โมล
|
V เป็นปริมาตรต้องการหา
|
T เป็นอุณหภูมิสัมบูรณ์มีค่าเท่ากับ 273 K
|
R เป็นค่าคงที่มีค่าเท่ากับ 0.082 ------------
จาก PV = nRT แทนค่าที่รู้
1 atm * V
= 1 mol * 0.082 -------------- * 273 K
V = 22.4 dm3
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น