Das volumetrische Gesetz von Gay-Lussac. Definition des volumetrischen Gesetzes

Joseph Lous Gay-Lussac (1778-1850) war ein Wissenschaftler, der wichtige Studien über Gase durchführte. Er führte die Produktion von Wasser aus der Reaktion von Wasserstoff- und Sauerstoffgasen durch und stellte fest, dass sie reagierte immer im Verhältnis von zwei Volumen Wasserstoff zu einem Volumen Sauerstoff, wobei zwei Volumen Wasser:

Wasserstoff + Sauerstoff → Wasser
1. Versuch: 2 L 1 L 2 L
2. Versuch: 4 L 2 L 4 L
3. Versuch: 8 L 4 L 8 L
4. Versuch: 16 L 8 L 160 L

Beachten Sie, dass das Verhältnis in allen Experimenten immer gleich ist: 2: 1: 2.

Nach mehreren Experimenten und Analysen wurde festgestellt, dass das gleiche bei anderen Arten von Reaktionen zwischen Gasen auftrat, d. h. den Reaktionen folgte immer einem konstanten Volumenverhältnis, gelangte dieser Wissenschaftler zu folgendem Reaktionsgesetz in gasförmigen Volumina, bekannt als Gay-Lussac Volumetrisches Gesetz oder Gesetz der Kombination von Volumen:

Aussage des volumetrischen Gesetzes von Gay-Lussac

Aber dieses Gesetz war gegen die

Daltons Atomtheorie, die besagt, dass alles aus massiven und unteilbaren kugelförmigen Teilchen, den Atomen, gebildet wird. Nach dieser Theorie sollte das Volumen der Reaktionsprodukte gleich der Summe der Volumina der Reaktanten sein. Somit sollte folgendes passieren:

Wasserstoff + Sauerstoff → Wasser
2 Bände + 1 Bände → 3 Bände

Gay-Lussac zeigte jedoch, dass dies in der Praxis nicht der Fall war, das Ergebnis war gleich zwei Volumen Wasserdampf.

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Die Antwort auf diesen scheinbaren Widerspruch kam durch die Hypothese oder Das Gesetz von Avogadro.

In Italien gedruckte Briefmarke zeigt Amedeo Avogadro und die Verkündung seines Gesetzes, 1956*

Amedeo Avogadro (1776-1856) zeigten, dass Gase in Wirklichkeit keine isolierten Atome sind, sondern Moleküle (mit Ausnahme der Edelgase). Sein Gesetz sagte:

Avogadros Gesetzeserklärung

Avogadro hat das gezeigt 1 mol von jedem Gas hat 6.02. 10²³ Moleküle. Dieser Wert ist bekannt als Avogadros Zahl oder Konstante. Es wurde nachgewiesen, dass unter den normalen Temperatur- und Druckbedingungen (CNTP), bei denen der Druck 1 atm und die Temperatur 273 K (0 °C) beträgt, das Volumen, das 1 Mol eines Gases einnimmt, beträgt immer 22,4 l. Dieser Wert entspricht dem molares Volumen von Gasen. Diese Beziehungen sind sehr wichtig für das Lösen von Übungen von Stöchiometrie.

Dies mag seltsam erscheinen, da sich folgende Frage stellen kann: Wie können Gase mit Molekülen und Atomen unterschiedlicher Größe dasselbe Volumen einnehmen?

Dies liegt daran, dass die Gasmoleküle so weit voneinander entfernt sind, dass die Größe der Moleküle vernachlässigbar ist.

Auf diese Weise erklärte das volumetrische Gesetz von Avogadro das volumetrische Gesetz von Gay-Lussac. Beachten Sie unten, dass zwei Wasserstoffmoleküle (zwei Volumen) mit einem Sauerstoffmolekül (ein Volumen) reagieren, um zwei Wassermoleküle (zwei Volumen) zu bilden. Wasser und Wasserstoff haben das gleiche Volumen, weil sie die gleiche Menge an Molekülen haben, wie das Gesetz von Avogadro besagt.

Verhältnis zwischen Molekülen bei der Wasserbildungsreaktion

Gleichzeitig hat das Avogadro-Gesetz die Atomtheorie bestätigt, da sowohl in Reaktanten als auch in Produkten insgesamt 6 Atome (4 Wasserstoff und 2 Sauerstoff) vorhanden sind.

Diese volumetrischen Gesetze waren sehr wichtig für die Entwicklung des Konzepts der Moleküle.

* Bild urheberrechtlich geschützt: Turm76 / Shutterstock.com

Von Jennifer Fogaça
Abschluss in Chemie

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FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Das volumetrische Gesetz von Gay-Lussac"; Brasilien Schule. Verfügbar in: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/lei-volumetrica-gay-lussac.htm. Zugriff am 28. Juni 2021.

Gase

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