Гей-Люссака соединения газов второй закон

Теоретически закон Гей-Люссака—Джоуля можно вывести с помощью второго закона термодинамики, но установлен он был опытным путем. Опыты Л. Гей-Люссака (1809) и Дж. Джоуля (1844) заключались в следующем. Система из двух баллонов, соединенных трубкой с краном, помещалась в сосуд с водой, температура которой измерялась термометром. В одном из баллонов находился газ при некотором давлении рг, другой баллон был пустой (р2 = 0). При открывании крана первый баллон охлаждался, второй нагревался, но после установления равновесия температура воды в сосуде оставалась такой же, как до начала опыта. Следовательно, теплота расширения равнялась нулю <Э = 0. Так как объем системы из двух сосудов оставался постоянным, то и работа А = 0. Следовательно, в соответствии с первым законом термодинамики АС/ = 0, т. е. внутренняя энергия идеального газа не изменяется при изменении его объема. [c.27]

Это есть второй закон Гей-Люссака, показывающий простоту объемных отношений, существующих. для сложных тел. Не только, значит, вещества, образующие данное тело, но и самое образующееся вещество представляет простоту в отношении объемов пара и газа. Этот второй закон объемов можно считать следствием первого закона. Первый закон требует простоты отношения между объемами соединяющихся тел А и В. Чрез соединение происходит тело АВ. Оно, по закону кратных отношений, может соединяться не только с телами С, В и пр., но и с А и с В. При этом новом соединении объем АВ, соединяющийся с объемом А, должен находиться к нему в простом кратном отношении, следовательно, объем сложного тела АВ находится в простом отношении к объему своих составных частей. Поэтому можно принять только один закон Гей-Люссака. Мы увидим далее, что третий закон объемов (Авогадро-Жерара) может соединить в себе оба первые закона. [c.217]

Соотношения (2.23) можно, как будет показано в 2 гл. IV, вывести из основного уравнения идеального газа и второго закона термодинамики. Однако первоначально они были установлены на основании опытов Гей-Люссака и Джоуля. Примерная схема опыта Джоуля (1843) приведена на рис. 15. Два соединенных тр убкой с краном медных сосуда погружены в ванну с водой. В один сосуд накачивали воздух до 20 атм, а в другом создавали вакуум. Когда вся система приходила в тепловое равновесие и устанавливалась определенная температура, открывали кран и воздух, расширяясь, заполнял оба сосуда. При этом не наблюдалось изменения температуры воды, т. е. сосуды не выделяли и не поглощали теплоту в окружающую среду, т. е. С = 0. Так как далее расширение газа происходило без совершения работы — расширение в вакуум, без преодоления внешней силы, то и Г = 0. Следовательно, согласно первому закону (2.16), т. е. Q =ли + изменение внутренней энергии Д 7 = 0. Отсюда и был сделан вывод о независимости внутренней энергии газа от объема и давления. Правда, более точные [c.39]

Принимая в качестве руководящей идеи представление о том, что соединения образуются в соответствии с самыми простыми отношениями, Берцелиус впал в ошибку, приписав атомным весам многих металлических элементов значе ця вдвое и вчетверо большие, чем принятые ныне. Этот слабый пункт его атомистического построения, сохранявшийся в течение ряда десятилетий, многими рассматривался как введенный произвольно. Б таблице атомных весов, датированной 1826 г., сохраняется та же ошибка и наряду с ней другая, связанная с тем, что он не различал понятий атома и молекулы, считая, что количества элементов, содержащ иеся в одинаковых объемах в виде газов, пропорциональны их атомным весам. Эти ошибки не позволяли Берцелиусу найти верное решение атомистической проблемы, хотя он предоставил для этого обильный и точный экспериментальный материал. Канниццаро в своем знаменитом Очерке так оценивает эту сторону деятельности Берцелиуса С одной стороны, он развивал дуалистическую теорию Лавуазье, что нашло свое завершение в электрохимической гипотезе, а с другой, познакомившись с теорией Дальтона, подкрепленной опытами Уолластона (результаты которых позволили расширить законы Рихтера Уолластон пытался согласовать их с результатами Пруста), стал применять эту теорию, руководствуясь ею в дальнейших исследованиях и согласуя ее со своей электрохимической дуалис р[вской теорией. Рассматривая ход мыслей Берцелиуса, я ясно пон соображения, в силу которых он пришел к допущению, что атомы, отделенные друг от друга в простых телах, объединяются при образовании атомов соединений первого порядка, а эти, объединяясь простейшим образом, дают сложные атомы второго порядка, и почему Берцелиус, будучи не в силах допустить, что два вещества, давая только одно соединение (из одной молекулы одного вещества и одной другого), образуют две молекулы одинаковой природы, вместо того чтобы объединиться в одну-единственную молекулу, не мог принять гипотезы Авогадро и Ампера, которая во многих случаях приводила к только что сформулированному выводу. Я продолжаю утверждать, что Берцелиус, будучи не в состоянии освободиться от своих дуалистических идей и в то же время желая так или иначе объяснить открытые Гей-Люссаком простые отношения между объемами газообразных соединений и их компонентов, пришел к гипотезе, совершенно отличной от гипотезы Авогадро и Ампера, а именно что одинаковые объемы простых тел в газообразном состоянии содержат одинаковое число атомов, которые целиком входят в соединения. Позднее, когда были определены плотности паров многих простых веществ, Берцелиус ограничил свою гипотезу, говоря, [c.193]

Опыт Гей-Люссака — Джоуля заключается в следующем. Два баллона, соединенные трубкой с краном, погружены в ванну с водой, температура которой измеряется термометром. В одном из баллонов находится газ при некотором давлении р (кран закрыт), другой сосуд пустой (р=0). При открывании крана газ частично переходит из первого сосуда во второй и давления уравниваются. Температура воды в ванне при этом остается неизменной. Следовательно, теплота расширения газа равна нулю. Так как объем системы из двух сосудов оставался постоянным, то и работа равна нулю (изохорный процесс). Следовательно, по первому закону термодинамики /з — 1=0, т. е. внутренняя энергия газа не изменяется при изменении его объема. Таким образом, внутренняя энергия газа при небольших давлениях не зависит от объема. [c.51]

Во втором разделе своей работы Авогадро делает основной вывод из закона Гей-Люссака. Но здесь очень естественно предоставляется средство объяснения этих и подобных фактов в согласии с нашей гипотезой это — предположение, что конституционные молекулы простого газа, т. е. те, которые находятся на таком удалении, что не производят друг на друга никакого влияния, состоят не из отдельной элементарной молекулы, а из определенного числа таких молекул, которые соединены притяжением в одну, и что если молекулы другого веш,ества соединяются с ними для образования сложных молекул, возникаюш ая молекула делится на две или более части, или интегральные молекулы, которые состоят из половины, четверти и т. д. числа элементарных молекул, которые образуют конституционные молекулы первого веш ества и. которые связаны с половиной, четвертью и т. д. числа молекул второго вещества... так что число интегральных молекул соединения является двойным, четверным и т. д. того значения, которое они имели бы до деления и которое равно тому, какое необходимо для соответствия объему возникающего газа 133, стр. 51. [c.56]

Как Же отнесся Дальтон к законам Гей-Люссака Он узнал о них первые из письма Томсона от 13 ноября 1809 г., в котором сообшалось, что законы Гей-Люссака вполне согласуются с атомистической теорией. Его работа,— писал Томсон о Гей-Люссаке, —касается соединения газов. Он нашел, что все газы соединяются равными объемами, или два объема одного газа соединяются с одним объемом другого или же три объема одного с одним объемом другого 18, стр. 148]. Далее приводится таблица опытных данных Гей-Люссака, подтверждающая это положение различными примерами. В добавлении ко второй части Новой системы (1810) [19] Дальтон выразил свое отношение к этим законам. Представление Гей-Люссака об объемах аналогично моему представлению об атомах и, если бы можно было доказать, что все упругие флюиды имеют в одинаковых объемах равное число атомов или числа, относящиеся как 1, 2, 3 и т. д., то обе гипотезы стали бы одной с тем различием, что моя гипотеза универсальна, а его применима только к упругим флюидам. Гей-Люссак не мог не видеть, что подобная гипотеза была развита мною и отброшена , как не выдержавшая критики однако же, поскольку он возродил эту гипотезу, я сделаю несколько замечаний по поводу нее, хотя я не сомневаюсь, что он и сам скоро увидит ее непригодность [13, стр. 61]. Затем Дальтон пытается доказать, что опытные данные Гей-Люссака не совсем точны и поэтому не могут служить основой для законов Истина, я полагаю, состоит в том, что газы в любом случае не соединяются в равных или точных объемах когда же они, как кажется, ведут себя именно так, это происходит вследствие неточности измерений. Ни в одном случае, пожалуй, нет лучшего приближения к математической точности, чем в случае отношения 1 объема кислорода к 2 объемам водорода но даже и здесь самые точные измерения, которые я когда-либо производил, дали 1,97 водорода к 1 кислорода [13, стр. 62]. [c.33]

Швейцарский химик Ш. Мариньяк сомневался в полной основательности замечаний Стаса. Во-первых, Мариньяк не был уверен в правильности определения атомных весов на основе существовавших в то время методов. Во-вторых, по мнению Мариньяка, непостоянство состава соединений также может принципиально изменить величину атомного веса. О гипотезе Праута он высказывался так О законе Праута мы можем сказать то же, что должно было быть сказано о законах Мари-отта и Гей-Люссака, касающихся изменения объемов газов. Эти законы, считавшиеся долгое время абсолютными, оказались неточными, когда опыты были произведены с той степенью точности, которая была достигнута Рсньо, Магнусом и др. Тем не менее эти законы всегда будут считаться выражающими естественные законы не только с практической точки зрения... но даже и с теоретической... ([2], стр. 302). [c.9]

Рассматривая далее различные случаи образования сложных молекул газообразных веществ из простых молекул, Авогадро констатировал на основании опытных данных Гей-Люссака, что вода образуется при соединении одной молекулы кислорода с двумя молекулами водорода, аммиак — одной молекулы азота и трех молекул водорода, закись азота — одной молекулы кислорода и двух молекул азота, окись азота — одной молекулы кислорода и одной молекулы азота и азотная кислота (NO2)—одной молекулы азота и двух молекул кислорода. Чтобы объяснить в связи с этим объемный закон (в частности, то обстоятельство, что конечный объем образованного из исходных газов соединения равен объему лишь одного из реагирующих газов), Авогадро вводил понятие составная молекула (mole ule onstituant), которое относилось исключительно к молекулам простых веществ. Он писал по этому поводу ... составные молекулы простого газа. .. не состоят из отдельных элементарных молекул, но из некоторого числа этих последних, объединенных силами притяжения, и когда молекулы другого вещества соединяются с этими молекулами с образованием сложных молекул, возникающие интегральные молекулы делятся на две или больше части, состоящие из половинок, четвертинок и из большого числа элементарных молекул, образующих составные молекулы первого вещества, соединенных с ноло-Бинками, четвертинками и т. д. молекул второго вещества... так что число интегральных молекул соединения оказывается двойным, учетверенным и т. д. [c.114]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология