¿Cuál es la ley de Avogadro?

El científico italiano Avogadro planteó la hipótesis de que, en el caso de "gases ideales", si la presión (P), el volumen (V) y la temperatura (t) de dos muestras son el mismo, entonces el número de partículas de gas en cada muestra es también la misma. Esto es cierto independientemente de si el gas consiste en átomos o de moléculas. La relación se mantiene incluso si las muestras comparadas son de diferentes gases. Solo, la ley de Avogadro es de valor limitado, pero si se combina con la ley de Boyle, la ley de Charles y la ley de Gay-Lussac, se deriva la ecuación de gas ideal importante.

Para dos gases diferentes, existen las siguientes relaciones matemáticas: P ₁ v ₁ /t ₁ = K 1 P 2 V ₂ /t ₂ = k ₂ . La hipótesis de Avogadro, mejor conocida hoy como la ley de Avogadro, indica que si los lados izquierdo de las expresiones anteriores son el mismo, el número de partículas en ambos casos es idéntico. Entonces, el número de partículas es igual a k veces que depende de algún otro valorsobre el gas específico. Este otro valor incorpora la masa de las partículas; Es decir, está relacionado con su peso molecular. La ley de Avogadro permite que estas características se pongan en forma matemática compacta.

La manipulación de lo anterior conduce a una ecuación de gas ideal con la forma pv = nrt. Aquí "R" se define como la constante de gas ideal, mientras que "n" representa el número de moles, o múltiplos del peso molecular (MW) del gas, en gramos. Por ejemplo, 1.0 gramos de gas de hidrógeno - Fórmula H ₂ , MW = 2.0 - equivale a 0.5 moles. Si el valor de P se da en atmósferas con V en litros y t en grados Kelvin, entonces R se expresa en Kelvin de litro-atmosferas por mole. Aunque la expresión pv = nrt es útil para muchas aplicaciones, en algunos casos, la desviación es considerable.

La dificultad radica en la definición de idealidad; impone restricciones que cExisten anot en el mundo real. Las partículas de gas no deben poseer polaridades atractivas o repelentes; esta es otra forma de decir que las colisiones entre partículas deben ser elásticas. Otra suposición poco realista es que las partículas deben ser puntos y sus volúmenes, cero. Muchas de estas desviaciones de la idealidad pueden ser compensadas por la inclusión de términos matemáticos que tienen una interpretación física. Otras desviaciones requieren términos viriales, que, desafortunadamente, no corresponden satisfactoriamente a ninguna propiedad física; Esto no arroja la ley de Avogadro en ningún descuento.

Una actualización simple de la ley de gas ideal agrega dos parámetros, "A" y "B". Se lee (p+(n 2 a/v 2 )) (v-nb) = nrt. Aunque "A" debe determinarse experimentalmente, se relaciona con la propiedad física de la interacción de partículas. La constante "B" también se relaciona con una propiedad física y tiene en cuenta el volumen excluido.

Si bien las modificaciones físicamente interpretables son atractivas, allíson ventajas únicas para usar términos de expansión virial. Una de ellas es que pueden usarse para combinar de cerca la realidad, permitiendo una explicación en algunos casos del comportamiento de los líquidos. La ley de Avogadro, aplicada originalmente a la fase gaseosa, ha hecho posible una mejor comprensión de al menos un estado de materia condensado.