同温同压下,一摩尔各种气体的体积是相同的,这个结论怎么得到的?
diy患者2019/07/13物理

知道分子量后,直接测的吗?但在计算分子量的时候用到过这个结论吗?如果用到过这个结论,那就是循环论证了。这个结论是不是通过其他方法推测出来的?而不是测量出来的?

这个叫阿伏伽德罗定律(表述稍微不同,内容一样),我看的书是推导出来的,但是过程比较复杂,可我记得高中的书上就有了啊,高中的化学书直接给说的结果吗?

来自:数理化 / 物理
16
UIC
3年1个月前
1楼

应该算是总结规律吧

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diy患者作者
3年1个月前
2楼
引用UIC发表于1楼的内容
应该算是总结规律吧

关键就是怎么总结的?你怎么知道这个气体有一摩尔?总不能一个一个的数吧,用重量当然可以,但是我估计求摩尔质量要靠这个定律。这样就是循环论证了。

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SdtEE
3年1个月前
3楼

这个问题应该这么提:同温同压下,相同物质的量的各种气体的体积是相同的,这个结论怎么得到的?

这样就会发现这个问题跟摩尔半毛钱关系都没有,实际上是在问理想气体状态方程是怎么来的,于是应该求之于热力学方法

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diy患者作者
3年1个月前
4楼
引用SdtEE发表于3楼的内容
这个问题应该这么提:同温同压下,相同物质的量的各种气体的体积是相同的,这个结论怎么得到的?这样就会发...

物质的量的单位就是摩尔啊。

我看的热学书,直接就冒出来了。不知道怎么得到的这个结论。不记得高中化学证明过这个问题啊,只记得有这个规律。

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欣浩
3年1个月前
5楼

1 粒子数目相同时,若粒子间距很小,则体积主要取决于粒子大小,(如固体和液体)若粒子间距很大,则体积主要取决于粒子间距。

2影响气态物质的微粒间距的外界因素 温度和压强。

3同温同压下任何气体的粒子间距是相同的。

结论是规律,都是相对而论的。


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2sc3358
3年1个月前
6楼

粒子大小远小于间隙大小

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diy患者作者
3年1个月前
7楼
引用2sc3358发表于6楼的内容
粒子大小远小于间隙大小

你说的这是现代对摩尔定律的解释。我想问,摩尔定律怎么证明。

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UIC
3年1个月前
8楼

都说了是理想气体状态方程,PV=nRT,在排除其他变量干扰时大量实验探究两个变量的关系(正比/反比/无关),从而写出公式,为了单位统一等等再乘上一个系数。

几乎所有的公式,都是在一个条件下总结或者推导得到的。就比如人的本性是利己的”“两点之间线段最短(欧氏几何)”这两条就是比较倾向于经验总结的规律。这些公式一般反应的是理想情况或者总体情况。

实际使用基本上会有出入,但是无关紧要,误差一定在允许范围内。举个例子:

A:你好,我们需要了解你的年龄

B:好的,我18岁了

A:不够精确不好,详细点

B:18岁1个月

A:还不够精确

B:18岁1个月10天8小时12分30秒,从你一开始问我已经长大了十秒;当前状态空气中声速约为346m/s,并且根据相对论,又过去了...


这些规律,知道,管用,能够解决问题就行了。换句话说,这些公式是为了进一步研究服务的,黑猫白猫能抓老鼠都是好猫,经验公式数学公式能解释自然现象就是好公式。LZ的工作重心没有转移到科技进步和提高自身综合素质的轨道上来。


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UIC
3年1个月前
9楼

另外刚刚作业帮上找的

推导  经验定律
  (1)玻意耳定律(玻—马定律)
  当n,T一定时 V,p成反比,即V∝(1/p)①
  (2)查理定律
  当n,V一定时 p,T成正比,即p∝T ②
  (3)盖-吕萨克定律
  当n,p一定时 V,T成正比,即V∝T ③
  (4)阿伏伽德罗定律
  当T,p一定时 V,n成正比,即V∝n ④
  由①②③④得
  V∝(nT/p) ⑤
  将⑤加上比例系数R得
  V=(nRT)/p 即pV=nRT

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20!Dopaminor
3年1个月前
10楼

距离远了,分子间作用力就低了。 

中学课本给出的知识都比较粗略。

推荐回形针混沌博物馆等硬科普。

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氧化or还原
3年0个月前
11楼

通过证明理想气体方程,证明如下

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氧化or还原
3年0个月前
12楼

image.jpg 证明


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diy患者作者
2年11个月前
13楼
引用UIC发表于8楼的内容
都说了是理想气体状态方程,PV=nRT,在排除其他变量干扰时大量实验探究两个变量的关系(正比/反比/...

我不想科技进步和提高自身综合素质。我只是闲的蛋疼。谢谢。

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diy患者作者
2年11个月前
14楼
引用UIC发表于9楼的内容
另外刚刚作业帮上找的推导  经验定律  (1)玻意耳定律(玻—马定律)  当n,T一定时 V,p成反...

这个,我明白了v和n正比,如果R值和气体的种类无关,就能导出每摩尔体积都一样了。

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UIC
2年11个月前
15楼
引用diy患者发表于14楼的内容
这个,我明白了v和n正比,如果R值和气体的种类无关,就能导出每摩尔体积都一样了。

实际上呢,是有关的,但一般来说关系不大,测得的R也相差不大。需要高精度的也不常用这个,毕竟是理想状态。

V和n及微粒间空隙和微粒大小有关,液相固相三者都关系很大,但气相时微粒间空隙远大于微粒大小的影响(大概是1000多倍),在一般高中计算题微粒大小的影响可以忽略。

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古法造轮
20天11时前 修改于 20天10时前
16楼

挖个坟,

感觉从论证逻辑的角度出发,这个结论确实是循环论证得来的。


1800年那会,道尔顿提出现代原子论的时候其中有一个假设是不同的元素由不同种类的原子构成,同时认为不同种类的原子质量是不一样。但是,当时的条件无法测量单个原子的质量,只能通过间接的方法测量各种不同原子的质量比值(主要方式是通过元素之间的反应生成化合物然后称重),自然而然的就有了“相对原子质量”这一概念。

当时的人已经意识(猜测)到了氢元素应该是所有原子里最轻的那个,于是很自然就会想以氢原子为参考。但是这其中就会有一个很重要问题不好解决:化合物里各种原子的比例是多少怎么确定?答案是....靠猜!道尔顿最开始猜测水是一个氢原子和一个氧原子组成的。就这样,当时的科学家“连蒙带猜”测定的不少元素的相对原子量。中间肯定也有很多人觉得这其中有哪里不太对头,但是一直到 1811 年,阿伏伽德罗才总结提出了“分子”的概念。在这之前大家对道尔顿的原子论是不太认可的,因为按照他的理论大家总是得出不太对头的实验结论嘛,当然不认可。


1811 年阿伏伽德罗提出的“分子”概念的同时,有一个比较重要的假设就是:“同温同压下相同体积的不同气体所包含的分子数是相同的。”这个假设当然不是凭空产生的,阿伏伽德罗是结合了 盖·吕萨克 在 1809 年发表的气体化合体积定律(盖-吕萨克定律 研究里的一部分)之后加以发展而产生的。化合体积定律大概是这样的:“气体化合时,它们的体积成简单的比例。如果所得的产物也是气体的话,其体积也是简单的比例。” 细心理解一下这个“化合体积定律”,再加上化学分子的假说,还是很容易理解为什么阿伏伽德罗会提出这个相同体积气体有相同分子数的假设的。后来的其他人应该在此假设基础设计了很多实验来验证,同时应该还有很多不是专门设计的实验也验证了这个假设。

似乎绝大多数的科学定律就是这样,一个看起来非常合理的假设,得到了很多实验的验证,没找到反证之前大家就认为他是正确的。如果这个定律/假设能用来指导其他的研究,并得到正确的结果的话,那就更是一个非常“正确”的假设了。很显然阿伏伽德罗提出的这个假设就属于这种“非常正确”的假设。这么理解的话,绝大多数的科学定律从论证逻辑上来说,都是通过循环认证得来的。先假设定律是正确的,在此正确的基础上去做计算,设计实验,验证最初的假设是否正确。如果不对,重新“编”一个定律,再来一遍。


补个尾巴

“分子”概念的提出,让化学反应的概念一下子变得非常清晰而且有逻辑。但是,不要以为化学界从此在分子说的基础上走入了康庄大道,并非如此,阿伏伽德罗提出这一理论之后整整 50 年都没什么大发展。其中大化学家贝采里乌斯对此不认可占有很大因素。贝采里乌斯一个非常大非常重要的贡献就是测定了很多元素的相对原子量,不过跟其他人不同的是他是用氧原子量为 100 作为参考(因为氧能跟大多数的元素结合,在实验设计上非常方便,但是后来同位素的发现也因此导致了持续几十年的化学界和物理界在相对原子量数值上的分抗),因此当时的元素相对质量几乎全都不是整数。。。。

50 年过去了,1860 年,在第一界国际科学大会上,有人重提了阿伏伽德罗的分子假说,受到了大家的普遍认可。因为经过 50 年的研究发展,大家对“分子”其实早就有了一定的概念,所以大家很多人很容易就接受这个理论,此界大会把相对原子量改回了以氢原子为标准,也说明了在此之前分子说其实早已有”广泛的群众基础“。其中有一个特别重要的人也受到了此理论的影响:门捷列夫

又过了 9 年,1869 年,门捷列夫发表了第一张元素周期表,化学从此走上新的台阶

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