气体与分子运动论

阿伏伽德罗定律

往气球里吹气,它会变大;吹进两倍的气,它就胀到两倍大。阿伏伽德罗定律正是这背后既出人意料又优雅的事实:在相同温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子——于是气体的体积,与它有多少成正比。

确切地说,在温度和压强固定时,气体的体积 V 与物质的量 n(以摩尔计)成正比。把气体的摩尔数翻倍,体积也翻倍。值得注意的是,无论是什么气体都成立:相同条件下,一升氢气与一升二氧化碳含有同样数目的分子,尽管它们的质量相差悬殊。

这个貌似简单的想法曾是革命性的。它让化学家通过测量气体体积来“数”分子,并支撑起摩尔这一概念本身。作为又一条藏于理想气体状态方程内的特例,它也是为何气体之间的化学反应会以简单整数体积比相结合的原因。

由于氢和氧以二比一的分子比反应生成水,两升氢气恰好与一升氧气反应——体积之比映照着分子之比,正如阿伏伽德罗定律所预言。

反应气体的体积遵循简单的整数比。

不要把阿伏伽德罗定律(关于气体体积与物质的量)与阿伏伽德罗常数(一摩尔中的粒子数,约 6.022 乘以十的二十三次方)混为一谈。它们以同一个人命名,却是不同的东西。

又称
Avogadro's principle阿佛加德罗定律亞佛加厥定律