قانون أفوجادرو

قانون أفوجادرو هو قانون في الكيمياء يرتبط بالعلاقة بين الكمية وحجم المادة والعدد المولي. وينص قانون أفوجادرو على أن حجم غاز ما، عند الظروف القياسية من الضغط ودرجة الحرارة، متناسب مع العدد المولي لجزيئاته.

وبصيغته الرياضية، يمكن تعبير قانون أفوجادرو على النحو التالي:

V = nRT/P

حيث:

• V هو حجم الغاز بالمتر المكعب (m³)
• n هو العدد المولي للغاز (مول)
• R هو ثابت الغاز (8.314 جول/كلمول × كلفن)
• T هو درجة الحرارة المطلقة للغاز (كلفن)
• P هو الضغط (باسكال)

وباستخدام هذا القانون، يمكن حساب حجم الغاز المتواجد في ظروف محددة عن طريق معرفة العدد المولي والضغط ودرجة الحرارة.

قانون أفوجادرو يعتبر أحد القوانين الأساسية في الكيمياء، ويستخدم في العديد من التطبيقات مثل حساب التفاعلات الكيميائية وتحديد كمية المواد المتفاعلة والمنتجة في التفاعلات الكيميائية.

مثال: 1
مثال على قانون أفوجادرو: لنفترض أن لديك 5.00 لتر من غاز يحتوي على 0.965 مول من الجزيئات. ما سيكون حجم الغاز الجديد إذا زادت الكمية إلى 1.80 مول، مع الافتراض أن الضغط ودرجة الحرارة ثابتة؟

اختر الشكل المناسب للقانون للحساب. في هذه الحالة، الخيار الجيد هو:

V1n2 = V2n1

(5.00 لتر)(1.80 مول) = (x)(0.965 مول)

إعادة كتابة المعادلة لحل المجهول "x":

x = (5.00 لتر)(1.80 مول) / (0.965 مول)

x = 9.33 لتر

مثال 2

حجم 13.5 لتر من الغاز يحتوي على 0.000524 مول من غاز النيتروجين. بافتراض استمرارية درجة الحرارة والضغط، ما حجم الغاز الذي يملأه 0.00144 مول من الغاز؟

أولاً، اكتب ما تعرفه وحدد القيمة المجهولة:

V1 = 13.5 لتر V2 = ؟ n1 = 0.000524 مول n2 = 0.00144 مول

ثم، ضع القيم في معادلة قانون أفوجادرو وقم بإعادة ترتيب المعادلة لحساب الإجابة:

V1/n1 = V2/n2 13.5 لتر / 0.000524 مول = V2 / 0.00144 مول V2 / 0.00144 مول = 13.5 لتر / 0.000524 مول V2 = (13.5 لتر / 0.000524 مول)(0.00144 مول) V2 = 37.1 لتر