Gay-Lussacův zákon

Gay-Lussacův zákon je zákon proporcionální závislosti objemu plynu na absolutní teplotě při konstantním tlaku (tedy v izobarickém procesu ), pojmenovaný podle francouzského fyzika a chemika Josepha Louise Gay-Lussaca , který jej poprvé publikoval v r. 1802.

Je třeba poznamenat, že v anglicky psané literatuře se Gay-Lussacův zákon obvykle nazývá Charlesův zákon a naopak. Kromě toho se Gay-Lussacův zákon nazývá také chemickým zákonem objemových poměrů .

Nejednoznačnost terminologie

Existují určité rozdíly v pojmenování zákonů spojených se jménem Gay-Lussac v ruské a anglické vědecké literatuře. Tyto rozdíly jsou uvedeny v následující tabulce.

ruské jméno	Anglický název	Vzorec
Gay-Lussacův zákon	Charlesův zákon Gay-Lussacův zákon Zákon o objemech	$V/T=\mathrm {konst}$
Karlův zákon	Gay - Lussacův zákon Druhý Gay-Lussacův zákon	$P/T=\mathrm {konst}$
Zákon objemových vztahů	Gay - Lussacův zákon

Historie objevů

Nejednoznačnost terminologie souvisí s historií objevování plynových zákonů. Zákon objemů (v ruskojazyčné literatuře nazývaný Gay-Lussacův zákon) poprvé publikoval v otevřeném tisku v roce 1802 Gay-Lussac [1] , ale sám Gay-Lussac se domníval, že objev učinil Jacques Charles v nepublikovaném dílo z roku 1787. Bez ohledu na ně zákon objevil v roce 1801 anglický fyzik John Dalton . Zákon navíc kvalitativně popsal Francouz Guillaume Amonton na konci 17. století.

Ať už měl tento objev přednost, Gay-Lussac jako první prokázal, že zákon platí pro všechny plyny a také pro páry těkavých kapalin o teplotě nad bodem varu. Matematicky vyjádřil svůj objev takto:

\ V_{100}-V_{0}=kV_{0},

kde je objem daného množství plynu při teplotě 100 °C; je objem téhož plynu při 0 °C; je konstanta, která je stejná pro všechny plyny při stejném tlaku. Tato formulace nepoužívá pojem absolutní teploty , protože v té době ještě nebyl zaveden. $V_{100}{101}$ $V_{0}$ $k$

Gay-Lussac dal konstantě hodnotu , která je poměrně blízko moderní hodnotě . $k$ ${\frac {1}{2{,}6666}}$ ${\frac {1}{2{,}7315}}$

Znění zákona

Gay-Lussacův zákon ve své moderní formulaci říká, že při konstantním tlaku je objem konstantního množství plynu úměrný absolutní teplotě. Matematicky je zákon vyjádřen takto:

V\sim T

nebo

{\frac {V}{T}}=\mathrm {const} ,

P = konst

kde je objem plynu, je teplota, P je tlak. $PROTI$ $T$

Pokud je znám stav plynu při konstantním tlaku a dvou různých teplotách, lze zákon zapsat v následujícím tvaru:

{\frac {V_{1}}{T_{1}}}={\frac {V_{2}}{T_{2}}}\quad

nebo

{V_{1}}{T_{2}}={V_{2}}{T_{1}}

Zákon objemových vztahů

Podle zákona objemových poměrů, účastní-li se chemické reakce dva plyny, pak poměr jejich objemů naměřených při stejné teplotě a tlaku tvoří zlomek, jehož čitatelem a jmenovatelem jsou malá celá čísla [2] .

Tento zákon odráží skutečnost, že

stejné objemy plynů při stejné teplotě a tlaku obsahují stejný počet molekul ( Avogadrův zákon );
chemické reakce se účastní celočíselný počet molekul a jedna molekula látky má stejný počet molekul jiné látky ( stechiometrie chemické reakce), což je určeno koeficienty reakční rovnice.

Poznámky

↑ Gay-Lussac, JL Recherches sur la dilatation des gaz et des vapeurs // Annales de chimie. - 1802. - Sv. XLIII. — S. 137. Výňatky z článku v anglickém překladu. Archivováno 6. června 2019 na Wayback Machine
↑ Gay-Lussacův zákon spojování objemů plynu . Staženo 22. prosince 2018. Archivováno z originálu 28. února 2019.

Literatura

Častka, Josef F.; Metcalfe, H. Clark; Davis, Raymond E.; Williams, John E. Moderní chemie (nespecifikováno) . Holt, Rinehart a Winston, 2002. - ISBN 0-03-056537-5 .
Guch, Iane. The Complete Idiot's Guide to Chemistry (neopr.) . - Alpha, Penguin Group Inc., 2003. - ISBN 1-59257-101-8 .
Mascetta, Joseph A. Jak se připravit na SAT II chemii (neurčité) . - Barron's, 1998. - ISBN 0-7641-0331-8 .