Водолазные спуски и их медицинское обеспечение
Закон авогадро
Амедео Авогадро в 1811 г. выдвинул молекулярную гипотезу строения вещества и установил закон, названный его именем.
Исходя из закона Гей-Люссака о том, что при химическом взаимодействии газообразных веществ объемы реагирующих газов всегда равны друг другу или находятся в простых кратных отношениях, Авогадро выдвинул гипотезу, по которой при одинаковых условиях температуры и давления все идеальные газы независимо от их химической природы содержат в единице объема равное число молекул. Отсюда следует, что масса равных объемов газа пропорциональна их молекулярной массе. Общепринятой массовой единицей является моль. Моль равен количеству вещества системы, содержащей столько же структурных элементов (молекул, атомов, ионов, электронов и др.), сколько содержится атомов в углероде-12 массой 0,012 кг. В 1 моле любого вещества находится одинаковое число молекул или атомов вещества. Это отношение числа молекул к количеству вещества называется постоянной (или числом) Авогадро:
NA = 6,0221367 • 1023 моль-1.
При 0 °С и 760 мм рт.ст. моль любого газа занимает объем 22,412 л, или сжатый до 1 л моль производит давление 22,412 кгс/см2.
Исходя из закона Авогадро, зная объемы исследуемых газов, можно определить их массу и, наоборот, по массе газа узнать его объем.
Пример. Рассчитать массу кислорода, находящегося в баллончике объемом 1,3л под давлением 150 кгс/см2.
Объем кислорода = 1,3 • 150 = 195л. 1 моль кислорода занимает объем 22,4 л и имеет массу 32 г (атомная масса кислорода = 16, число атомов в молекуле = 2).
Разделив массу 1 моля на его объем, получим массу 1 л газа: 32 : 22,4 = 1,429 г.
Масса всего объема кислорода составит 195 • 1,429 279 г.
Пример. Какой объем занимают 200 г кислорода? Определяем объем, занимаемый одним граммом кислорода, для чего делим объем, занимаемый одним молем кислорода, на его массу, т.е. 22,4 : 32 = 0,7 л. Тогда 200 г кислорода займут объем 0,7 - 200 = 140 л.
Для того, чтобы сравнивать искомый объем с нормальным объемом сухого воздуха, его приводят к нормальным условиям (температура О °С и давление 760 мм рт.ст.), пользуясь формулой:
Зависимость парциального давления водяных паров от температуры при нормальном давлении приведена в табл. 9.
