ความสัมพันธ์ระหว่างปริมาตรและจำนวนโมลของแก๊สสามารถแสดงได้โดยใช้ กฎของอาโวกาโดร (Avogadro’s law) ซึ่งกล่าวว่า
ภายใต้สภาวะอุณหภูมิและความดันคงที่ ปริมาตรของแก๊สจะแปรผันตรงกับจำนวนโมลของแก๊ส
สมการของกฎของอาโวกาโดรคือ
1 | V ∝ n |
หรือ
1 | V/n = k |
โดยที่
- V คือปริมาตรของแก๊ส (ลูกบาศก์เมตร)
- n คือจำนวนโมลของแก๊ส
- k คือค่าคงที่ของอาโวกาโดร (0.022414 l/mol)
กฎของอาโวกาโดรสามารถอธิบายได้ว่า แก๊ส 1 โมล ไม่ว่าจะเป็นแก๊สชนิดใดก็ตาม จะมีปริมาตรเท่ากันภายใต้สภาวะอุณหภูมิและความดันคงที่ ตัวอย่างของกฎของอาโวกาโดร เช่น
- แก๊ส 1 โมล ไม่ว่าจะเป็นแก๊สไฮโดรเจน ก๊าซออกซิเจน หรือก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ จะมีปริมาตรเท่ากันคือ 22.4 ลิตร ที่อุณหภูมิและความดันมาตรฐาน (STP)
- เมื่อเราเพิ่มจำนวนโมลของแก๊สในภาชนะที่มีปริมาตรคงที่ ปริมาตรของแก๊สก็จะเพิ่มขึ้นตามจำนวนโมลของแก๊ส
การประยุกต์ใช้กฎของอาโวกาโดร
กฎของอาโวกาโดรสามารถนำไปใช้ในชีวิตประจำวันและอุตสาหกรรมมากมาย ตัวอย่างเช่น
- การวัดปริมาตรของแก๊ส สามารถใช้กฎของอาโวกาโดรเพื่อคำนวณจำนวนโมลของแก๊ส
- การคำนวณความดันของแก๊ส สามารถใช้กฎของอาโวกาโดรเพื่อคำนวณความดันของแก๊สในภาชนะที่มีปริมาตรและอุณหภูมิคงที่
- กระบวนการทางอุตสาหกรรม จะใช้กฎของอาโวกาโดรเพื่อคำนวณปริมาณแก๊สที่ใช้ในกระบวนการผลิต
สรุป
กฎของอาโวกาโดรเป็นความสัมพันธ์ที่สำคัญระหว่างปริมาตรและจำนวนโมลของแก๊ส การศึกษากฎของอาโวกาโดรช่วยให้เข้าใจและประยุกต์ใช้ปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องกับแก๊สในชีวิตประจำวันและอุตสาหกรรม