1. Ավոգադրոյի օրենքը, գազի մոլային ծավալը

Բազմաթիվ նյութեր սովորական պայմաններում գտնվում են գազային ագրեգատային վիճակում:

Պինդ և հեղուկ ագրեգատային վիճակում գտնվող նյութերի մոլեկուլները, ատոմները կամ իոնները հպված են միմյանց, փոխազդում են միմյանց հետ, և հենց այդ կառուցվածքային մասնիկների սեփական չափերով է պայմանավորված նյութի ընդհանուր ծավալը: Ի տարբերություն պինդ և հեղուկ նյութերի, գազերում մոլեկուլները չեն հպվում միմյանց, նրանց  միջև հեռավորությունը տասնյակ անգամներ գերազանցում է մոլեկուլների սեփական չափերը:

 

Գազերում միջմոլեկուլային հեռավորությունները պայմանավորված են արտաքին պայմաններով՝ ջերմաստիճան և ճնշում: Այդ պատճառով  գազերն ունեն մի շարք ըհդհանուր ֆիզիկական հատկություններ: Օրինակ՝ բոլոր գազերի սեղմելիության հատկությունը նույնն է (Բոյլ-Մարիոտի օրենք), կամ՝ բոլոր գազերն ունեն նույն ջերմային ընդարձակման գործակից (Գեյ-Լյուսակի օրենք) և այլն:   

 

 

                    1. գազ                           2. հեղուկ                          3. պինդ

 

Օրինակ՝ գոլորշի (1) և հեղուկ (2) վիճակներում գտնվող ջրի մոլեկուլների միջև հեռավորությունները խիստ տարբեր են. գոլորշին հեշտությամբ սեղմվում է, իսկ հեղուկ ջուրը՝ ոչ:

 

 

Գազի ծավալը որոշվում է ոչ թե գազի մոլեկուլների սեփական չափսերով, այլ միջմոլեկուլային հեռավորություններով, ինչն էլ իր հերթին պայմանավորված է արտաքին պայմաններով՝ ճնշումով և ջերմաստիճանով:

Բազմաթիվ դիտարկումներից հետո իտալացի անվանի գիտնական Ամադեո Ավոգադրոն  \(1811\) թվին առաջարկեց մի վարկած, որն այնուհետև ապացուցվեց և ձևակերպվեց որպես Ավոգադրոյի օրենք: 

 

Տարբեր գազերի հավասար ծավալներում արտաքին միատեսակ պայմաններում (ճնշում, ջերմաստիճան) պարունակվում են հավասար թվով մոլեկուլներ:

Երկու տարբեր գազերի համար ասվածը մաթեմատիկորեն կներկայացվի այսպես. եթե $V_1=V_2$, ապա  $N_1=N_2$  հաստատուն ճնշման և ջերմաստիճանի պայմաններում: 

 

Հայտնի է, որ մոլեկուլային կառուցվածք ունեցող յուրաքանչյուր նյութի մեկ մոլը պարունակում է $\mathrm{6,02}\cdot {10}^{23}$  թվով մոլեկուլներ: Ավոգադրոյի օրենքից բխում է, որ մեկ մոլ քանակով ցանկացած գազի զբաղեցրած ծավալը պետք է լինի հաստատուն:  Նորմալ պայմաններում (ն.պ.) ($0{}^{0}C$, \(101,3\)  կՊա ճնշում) այն կազմում է \(22,4 \) լիտր և կոչվում է գազի մոլային ծավալ.

 

 $V_m=\mathrm{22,4}\text{ լ}/\text{մոլ}$

 

          

 

             $H_2{N}_{2}C{H}_4{O}_3$ և այլն:

 

Հեղուկ և պինդ նյութերի մոլային ծավալները պայմանավորված են իրենց խտություններով և միմյանցից խիստ տարբեր են:

 

 

 Որոշակի $n$ մոլ քանակով գազի ծավալը կարող ենք հաշվել հետևյալ բանաձևի միջոցով՝

 

  

Օրինակ` \(3\) մոլ ջրածնի ծավալը նորմալ պայմաններում հավասար է. 

 

 $V=3\text{ մոլ}\cdot \mathrm{22,4}\text{ մոլ}/\text{լ}=\mathrm{67,2}\text{ լ}$