Полезные статьи

Химия закон простых объемных отношений

Масса одного и того же объема газа тем больше, чем больше масса его молекул. Если в равных объемах газов при одинаковых условиях содержится одинаковое число молекул, то, очевидно, что отношение масс равных объемов газов будет равно отношению их молекулярных масс или отношению численно равных им молярных масс, то есть

гдеm1масса объема первого газа,m2масса такого же объема второго газа, М1 молярная масса первого газа, М2молярная масса второго газа.

Отношение массы определенного объема одного газа к массе такого же объема другого газа, взятого при тех же условиях, называется относительной плотностью первого газа ко второму(обозначается буквойD).

Относительная плотность первого газа по второму газу может быть рассчитана как отношение молярных масс этих газов

Обычно плотность газов определяют по отношению к водороду М(H2) = 2 г/моль или к воздуху М (возд.) = 29 г/моль.

В итоге получим:

Таким образом, зная плотность газа по водороду или по воздуху, можно легко определить его молярную, а следовательно, и относительную молекулярную массу и сформулировать2-е следствие из закона Авогадро.

Молярная масса вещества (М), а значит, и относительная молекулярная масса (Мr) вещества в газообразном состоянии численно равна удвоенной плотности паров этого вещества по водороду.

Измерения объемов газов обычно производят при условиях, отличных от нормальных.

давлениеР0= 101,325 кПа (760 мм рт. ст., 1 атм. ),

Для приведения объема газа к нормальным условиям можно пользоваться уравнением, объединяющим газовыезаконы Бойля-Ма-риотта и Гей-Люссака:

где Vобъем газа при давленииРи температуре Т,V0 объем газа при нормальном давленииР0 = 101,3 кПа и температуреТ0= 273 К.

studfiles.net

Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Закон простых объемных отношений

Закон простых объемных отношений, или химический закон (Гей-Люссак, 1808) объемы вступающих в реакцию газов при одинаковых условиях относятся друг к другу, а также к объемам образующихся газообразных продуктов как небольшие целые числа. [c.5]

Гей-Люссака закон (закон простых объемных отношений, Гей-Люссак, 1808 г.) — объемы вступающих в реакцию газов при одинаковых условиях (температуре, давлении) относятся друг к другу и к объемам образующихся газообразных соединений как простые целые числа. Напр., 1 объем водорода соединяется с 1 объем ом хлора, при этом образуются 2 объема хлороводорода [c.36]

Все рассмотренные газовые законы — закон Дальтона, закон простых объемных отношений Гей-Люссака и закон Авогадро, приближенные законы. Они строго соблюдаются при очень малых давлениях, когда среднее расстояние между молекулами значительно больше их собственных размеров, и взаимодействие молекул друг с другом практически отсутствует. При обычных невысоких давлениях они соблюдаются приближенно, а при высоких давлениях наблюдаются большие отклонения от этих законов. [c.31]

Закон простых объемных отношений. Закон открыт французским ученым Гей-Люссаком (1804—1808]. [c.21]

Гей-Люссак, изучая взаимодействие газообразных веществ, вывел закон простых объемных отношений объемы вступающих в реакцию газов при неизменной температуре и давлении относятся друг к другу, а также к объемам образующихся газообразных продуктов как небольшие целые числа. Например, для реакции [c.15]

Опыты Гей-Люссака по изучению объемных соотношений между реагирующими газами привели его к открытию закона простых объемных отношений объемы реагирующих газов относятся друг к другу и к объемам газообразных продуктов реакции как небольшие целые числа. [c.28]

Закон простых объемных отношений одинаковых физических условиях (р, Т) объемы реагируюш,их газов и газообразных продуктов реакции относятся между собой как небольшие целые числа (коэффициенты химического уравнения) (Гей-Люссак, 1805). [c.14]

Закон простых объемных отношений [c.22]

В 1811 г. Авогадро установил, что упомянутое выше противоречие устраняется, если считать, что водород и хлор состоят из двухатомных молекул. Тогда объемные соотношения при реакции водорода и хлора подчиняются закону простых объемных отношений [c.29]

Все рассмотренные газовые законы, — закон Дальтона, закон простых объемных отношений Гей-Люссака и закон Авогадро, — приближенные законы. Они [c.24]

Закон простых объемных отношений невозможно было объяснить, руководствуясь учением Дальтона о том, что простые вещества состоят из атомов. В самом деле, если в равных объемах газов, например водорода и хлора, содержится одинаковое число атомов, то при их взаимодействии должен получиться 1 л хлороводорода, а не два, как показывал опыт. Во втором примере должен был получиться 1 л паров воды, что также противоречит опыту. [c.22]

Если рассматривается реакция между газами и даны их объемы, измеренные при одинаковых условиях (при одном и том же давлении и при одной и той же температуре), то для решения вопроса об избытке и недостатке нет необходимости находить количества этих газов (т.е. определять число молей). Еще Гей-Люссак установил закон простых объемных отношений, согласно которому объемы [c.46]

Для газообразных веществ определение атомных весов осуществляется еще проще — с помощью закона простых объемных отношений, открытого Гей-Люссаком, и закона Авогадро. [c.13]

Закон объемных отношений. Закон Авогадро. Первые количественные исследования реакций между газами принадлежат французскому ученому Гей-Люссаку, автору известного закона о тепловом расширении газов. Измеряя объемы газов, вступающих в реакцию и образующихся в результате реакции, Гей-Люссак пришел к обобщению, известному под названием закона простых объемных отношений или химического закона Гей-Люссака [c.25]

Закон простых объемных отношений был открыт в 1808 г. Ж. Л. Гей-Люссаком. [c.14]

Закон простых объемных отношений. Простые вещества и химические соединения могут находиться в трех агрегатных состояниях — твердом, жидком и газообразном. Агрегатное состояние вещества определяется температурой и давлением. [c.18]

Следую1цим шагом в развитии атомно-молекулярной теории было открытие в 1808 г. закона простых объемных отношений [c.5]

Наиболее полно изучены химические реакции между газообразными веществами. Французский химик Гей-Люссак в 1805—1808 гг. провел многочисленные опыты над изменением объема газов в химических реакциях, в результате которых был сформулирован закон простых объемных отношений объемы вступающих в реакцию газов относятся друг к другу, а также к объемам получающихся газообразных продуктов как небольшие целые числа. [c.18]

Следстаия из закона Авогадро. Закон простых объемных отношений Гей-Люссака получает логичное объяснение, если принять, что газообразные вещества состоят из молекул, как полагал Авогадро, и молекулы простых газов двухатомны (Но, N2, О2, Рг, СЦ, Вга и др.). Существуют молс1 улы простых газов и другой атомности (Оз, Р,)). Молекулы благородных газов (Не, Ме, Аг и др.), а также паров (газов) .[Ногих. металлов (Си, Ag, Аи и др.) одноатомны. Атомный состав простых газов подтвержден рядом специальных исследований (спектров, теплоемкостей). [c.28]

Наиболее полно изучены химические реакции между газообразными веществами. Французский xfimhk Гей-Люссак в 1805—1808 гг. провел многочисленные опыты над изменением объема газов в химических реакциях, в результате которых был сформулирован закон простых объемных отношений [c.22]

Результаты своих исследований он выразил в виде обобщения, известного под названием закона простых объемных отношений или химического закона Ж. Гей-Люссака [c.27]

chem21.info

Химия закон простых объемных отношений

Жозеф Луи Гей-Люссак

Гей-Люссак принадлежит к тем химикам, которые в первой половине XIX в. заложили основы классической химии. Главной заслугой Гей-Люссака в установлении химических закономерностей, особенно в создании атомно-молекулярного учения, было открытие закона простых объемных отношений реагирующих газообразных веществ.

Жозеф Луи Гей-Люссак родился 6 декабря 1778 г. в небольшом городке Сен-Леонар во французском графстве Лимузен. Получив в детстве строгое католическое образование, Гей-Люссак в возрасте 15 лет переехал в Париж. В пансионе Сансье ярко раскрылись его незаурядные математические способности.


Жозеф Луи Гей-Люссак (1778-1850)

Его жизнь протекала в период радикальных экономических, политических и идеологических преобразований французского общества. Во время французской революции 1789-1794 гг. он был еще ребенком. Годы научной деятельности Гей-Люссака относятся ко времени Империи Наполеона и реставрации Бурбонов, когда во Франции шел рост капиталистического производства, требовавший быстрого развития естественных наук. Этому способствовали и правительственные мероприятия. Обусловленное этим введение углубленного изучения в учебных заведениях естественных наук, необходимых для развития промышленности, отражало прогрессивное изменение системы образования во Франции и послужило примером для многих государств Европы.

В Париже Гей-Люссак учился с 1797 по 1800 г. в Политехнической школе 13 , где химию преподавал Бертолле. Дружба, возникшая между Гей-Люссаком и Бертолле, оказала очень большое влияние на становление Гей-Люссака как выдающегося ученого.

По окончании курса Гей-Люссак недолго работал на химических предприятиях; в 1802 г. он уже «репетитор» (ассистент) в Политехнической школе. В 1809 г. Гей-Люссак стал почти одновременно профессором химии Политехнической школы и профессором физики Парижского университета. С 1832 г. Гей-Люссак был также профессором химии в Парижском ботаническом саду 14,15 .

Жена Гей-Люссака Жозефина проявляла живой интерес к химии и оказывала мужу большую помощь в его обширной литературной деятельности. Экспериментальная работа не только отнимала много сил и времени ученого, но нередко бывала просто опасной — некоторые опыты сопровождались, например, взрывами. В результате тяжелой работы здоровье Гей-Люссака было сильно подорвано. После длительной и тяжелой болезни он скончался 9 мая 1850 г. в Париже.

Гей-Люссак выступил на заседании Академии наук в 1802 г. со своим первым научным сообщением: «Об осаждении оксидов металлов» [27, с. 21] 16 .

Главной заслугой Гей-Люссака в установлении химических закономерностей и особенно в создании атомно-молекулярных представлений было открытие законов простых объемных отношений при взаимодействии газов. При этом было необходимо исходить из качественных наблюдений и принять во внимание количественные исследования в качестве условий и критерия для формулировки закона. Так возникло в химии представление о связи между качеством и количеством. Это существенно способствовало преодолению метафизического понимания природы.

Действительно, открытие Гей-Люссаком закона простых отношений объемов реагирующих газов оказало сильное влияние на развитие теоретической химии. Этот закон вместе с только что открытым Дальтоном законом кратных отношений лег в основу

теории химических соединений.

Уже в 1805 г. Гей-Люссак и А. Гумбольдт, изучая отношения объемов реагирующих газов, установили, что один объем кислорода соединяется с двумя объемами водорода [28]. Эта работа была тесно связана с дальнейшими исследованиями газовых реакций Гей-Люссаком.

Поскольку измерять газы по объему гораздо проще, чем по массе, уже Лавуазье пытался определить объемные отношения при реакции между водородом и кислородом. Объемными отношениями между водородом и азотом при разложении аммиака занимался Бертолле. Таковы были сведения об объемных отношениях при некоторых газовых реакциях.

Гей-Люссак продолжил изучение объемных отношений при реакциях газов. Результаты этих работ он опубликовал в 1808 г. в статье «О соединении газообразных тел друг с другом». Он хотел «доказать, что газообразные тела соединяются друг с другом в очень простых отношениях и что уменьшение объема, наблюдаемое при реакциях, подчиняется определенному закону» [28, с 21-22].

Гей-Люссак открыл закон простых объемных отношений чисто опытным путем. Он при выводе этого закона не стремился изучить всевозможные газовые реакции, но ограничился сравнительно небольшим числом их. На основе этих данных ученый сформулировал закон и сделал из него выводы. Гей-Люссак сопоставил формулировку закона с результатами, полученными другим путем, и нашел, что его закон подтверждается. Тем самым он смог опереться на материалы, полученные и другими исследователями. Например, он использовал известные определения плотности га-8°в и соответственно соединительные веса негазообразных веществ.


Аппаратура для проведения органического элементарного анализа Ж. Гей-Люссаком и Л. Тенаром в 1810 г.

Гей-Люссак показал, что на основании открытого им закона можно рассчитать еще неизвестные плотности газообразных веществ. Он писал: «Наблюдение, что разные виды горючих газов соединяются с кислородом в простых отношениях 1:1; 1:2 или 1: 1 /2, дает нам в руки средство определять плотность паров горючих веществ или по крайней мере найти ее приближенно. Если мысленно попытаться перевести все применяемые вещества в газообразное состояние, определенный объем каждого из них будет соединяться либо с равным, либо с двойным, либо с половинным объемом кислорода. Теперь, если мы знаем отношения, в которых кислород может соединяться с горючими веществами, находящимися в твердом или жидком состоянии, мы можем вычислять объем кислорода и объем паров горючего вещества, который соединяется с такими же, либо с двойным, либо с половинным объемом газообразного кислорода» [28, с. 34].

Ясность и последовательность изложения Гей-Люссаком своих результатов и мыслей может служить прекрасным примером для всех естествоиспытателей. А. Авогадро принадлежит заслуга объяснения объемных законов Гей-Люссака посредством гипотезы, согласно которой одинаковые объемы всех газов содержат одно и то же число мельчайших частиц — молекул (1811 г.). При этом Авогадро впервые удалось строго разграничить понятие о молекулах _ мельчайших частичках соединений, которые нельзя разделить на более мелкие части без потери их химической индивидуальности,- от представления об атомах — мельчайших частицах элементов. Окончательно объединил закон простых объемов Гей-Люссака с гипотезой Авогадро С. Канниццаро — реформатор атомно-молекулярного учения. Только на основании этого учения стало возможным по плотностям пара определять относительные молекулярные массы соединений, переходящих в газообразное состояние без разложения. Берцелиус с большим успехом применил закон Гей-Люссака для определения состава и количественных характеристик многих элементов и соединений. Работы Гей-Люссака также существенно помогли укреплению открытого Прустом закона постоянства состава, который оказался применимым не только для твердых, но и для газообразных веществ 17 .


Луи Жак Тенар (1777-1857); выдающийся химик-аналитик (реакция Тенара — Блау), вместе с Ж. Гей-Люссаком способствовал развитию элементарного анализа

Гей-Люссак нередко проводил исследования совместно с другими видными учеными, что способствовало многим выдающимся открытиям. С А. Гумбольдтом он изучал отношения объемов газов при реакциях (см. выше). Вместе с Био Гей-Люссак в 1804 г. поднялся на воздушном шаре 18 , чтобы определить температуру и содержание влаги в верхних слоях атмосферы. Совместно с Вельтером он открыл дитионовую кислоту 19 . Тесная дружба связывала Гей-Люссака с Л. Тенаром, их совместная работа привела к значительному усовершенствованию метода элементного анализа органических веществ 20 .

Однако Гей-Люссак не стал главой научной школы в современном смысле этого слова. Он принимал в свою лабораторию лишь тех ученых, которые уже обладали необходимыми познаниями.

Так, одним из его сотрудников был молодой Ю. Либих, изучавший под руководством Гей-Люссака химический анализ. На Гей-Люссак согласился принять его в свою лабораторию лишь по рекомендации А. фон Гумбольдта.

Либих и Гей-Люссак в 1824 г. исследовали соли гремучей кислоты и доказали, что эти соединения содержат кислоту, «состоящую лишь из атома цианогена и атома кислорода» [29, с. 108].

Эта работа имела большое значение для развития методов анализа органических соединений. Среди публикаций Гей-Люссака следует особо упомянуть монографию об йоде [30], вышедшую в 1814 г. Долгие десятилетия она служила образцом описания отдельного элемента и его реакций.

Гей-Люссак работал во многих государственных комиссиях и писал по поручению правительства многочисленные докладные записки. Тем самым ученый содействовал быстрому внедрению научных достижений в промышленность. Так, например, его метод определения содержания этилового спирта 21 был положен в основу практических способов определения крепости алкогольных напитков. В 1830 г. были впервые произведены титриметрические определения серебра в его сплавах по способу, разработанному Гей-Люссаком 22 . Использование созданной французским ученым конструкции башни для поглощения газообразных оксидов азота в значительной мере способствовало развитию производства серной кислоты 23 .

Гей-Люссак был превосходным экспериментатором и поэтому смог в скромно оборудованной лаборатории открыть многие явления и законы, весьма важные для дальнейшего развития химии. Он находился на самом высоком научном уровне своего времени и был в состоянии ставить вопросы и давать на них ответы, которые оказывали решающее влияние на прогресс химических знаний 24 .

chemlib.ru

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Закон — объемное отношение

Начиная с 1805 г. он занимался изучением объемных соотношений при химических реакциях между газами и в 1808 г. объединил результаты своих работ в законе объемных отношений : при неизменных внешних условиях ( температуре и давлении) объемы вступивших в реакцию газов относятся между собой и к объемам полученных газообразных продуктов как небольшие целые числа. [31]

Начиная с 1805 г., он занимался изучением объемных соотношений при химических реакциях между газами и в 1808 г. объединил результаты своих работ в законе объемных отношений : при неизменных внешних условиях ( температуре и давлении) объемы вступивших в реакцию газов относятся друг к другу и к объемам полученных газообразных продуктов как небольшие целые числа. [32]

Начиная с 1805 г., он занимался изучением объемных соотношений при химических реакциях между газами и в 1808 г. объединил результаты своих работ в следующем законе объемных отношений : при неизменных внешних условиях ( температуре и давлении) объемы вступивших в реакцию газов относятся между собой и к объемам полученных газообразных продуктов как небольшие целые числа. [33]

Французский химик Гей-Люссак в 1805 — 1808 гг. провел многочн — — ленные опыты над изменением объема газов в химических реакция, в результате которых был сформулирован закон объемных отношений : объемы вступающих, в реакцию газов относятся друг к другг, а также к объемам получающихся газообразных продуктов как небольшие целые числа. При этом предполагается, что все объемм газов приведены к одинаковой температуре и давлению. Простые объемные отношения были установлены и для других реагирующих газов. На этом закона основаны методы часто применяемого газового анализа. [34]

Теперь рассмотрим в свете атомно-молекулярного учения основные законы химии, к которым относят закон сохранения массы веществ, закон постоянства состава, закон эквивалентов, закон кратных отношений, закон объемных отношений и закон Авогадро. [35]

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. [36]

Тут мы видим, что как раз та же самая теория смешанных газов, которая в свое время навела Дальтона на мысль об атомных весах, помешала ему впоследствии правильно оценить закон объемных отношений . [37]

ГЕЙ-ЛЮССАКА ЗАКОНЫ, 1) закон теплового расширения газов: объем V данной массы идеального газа при пост, давлении линейно возрастает с темп-рой: Vt Vo ( l xt), где VQ и Vt — соотв. Закон объемных отношений : при пост, давлении и темп-ре объемы реагирующих друг с другом газов, а также объемы газообразных продуктов реакции относятся как небольшие целые числа. Справедлив лишь для идеального газа. [38]

ГЕЙ-ЛЮССАКА ЗАКОНЫ, 1) закон теплового расширения газов: объем V данной массы идеального газа при пост, давлении линейно возрастает с темп-рой: Vt Vo ( l at), где Vo и Vt — соотв. Закон объемных отношений : при пост, давлении и темп-ре объемы реагирующих друг с другом газов, а также объемы газообразных продуктов реакции относятся как небольшие целые числа. Справедлив лишь для идеального газа. [39]

ГЕЙ-ЛЮССАКА ЗАКОНЫ — 1) Закон теплового расширения газов, согласно которому при постоянном давлении объем данной массы газа изменяется прямо пропорционально его абсолютной температуре; для реальных газов закон выполняется лишь приблизительно. Закон объемных отношений , согласно которому при постоянных температуре и давлении объемы газов, вступающих в реакцию, относятся между собой и к объемам газообразных продуктов реакции, как небольшие простые числа. [40]

Используя закон объемных отношений , Берцелиус рассматривал в ряде случаев соединительные ( эквивалентные) веса как атомные веса. [41]

Применяя к закону объемных отношений атомистическую теорию, ученый Берцелиус считал, что в равных объемах газов находится одинаковое число атомов. [42]

Дальтон избрал последнее — отверг закон объемных отношений , который явился экспериментальным доказательством справедливости закона кратных отношений самого Дальтона. [43]

www.ngpedia.ru

В химических процессах объем реакционной смеси в отличие от ее сохраняющейся массы может изменяться. Это происходит, если в химической реакции реагируют или (и) образуются газообразные реагенты или (и) продукты. Изменение объема каждого газа подчиняется определенным закономерностям.

объем газа при постоянных физических условиях пропорционален массе газа

Отсюда следует, что в химических расчетах массу газов можно заменять их объемами.
Объемные соотношения в химических реакциях между газами определяет закон объемных отношений, который был установлен опытным путем французским ученым Гей-Люссаком (1808 г.)

в химических реакциях объемы газообразных веществ (реагентов и продуктов) относятся между собой как небольшие целые числа

Пример.
1. Одна объемная часть молекулярного водорода и такая же объемная часть молекулярного хлора образуют две объемные части хлороводорода:

2. Две объемные части диоксида серы и одна объемная часть молекулярного кислорода образуют две объемные части триоксида серы:

В каждой реакции единичный объем любого газа (показанный квадратом) один и тот же, а сама реакция протекает при постоянном давлении и температуре.
Химический газовый закон Гей-Люссака не уточняет, в виде каких частиц (атомов или молекул) участвуют одноэлементные газы в реакциях. В то время считалось, что газы состоят из атомов, а поскольку размеры атомов различных газов неодинаковы, то и число атомов в равных объемов различных газов должно быть разным; это явно противоречило экспериментальным наблюдениям Гей-Люссака. В дальнейшем, это противоречие было снято, поскольку обнаружилось, что многие газы (водород, кислород, хлор и др.) состоят из двухатомных молекул.

Основным газовым законом является закон Авогадро, высказанный как гипотеза итальянским физиком и химиком Амедео Авогадро:

в равных объемах различных газов при одинаковых условиях содержится одно и то же число молекул

Именно авогадро своими исследованиями заложил основы молекулярной теории и ввел в науку представление о молекуле как о более сложной частице, чем составляющие ее атомы. Закон Авогадро объясняет простые объемные отношения реагирующих и образующихся газов, установленные ранее Гей-Люссаком.

Исходя из своей гипотезы, Авогадро разработал способ определения молярной массы Ma неизвестного газа B (или пара) из измеренной относительной плотности d этого газа по другому (известному) газу A:

techemy.com