¿La ley de Avogadro es aplicable para átomos o solo para moléculas?

Me doy cuenta de que las definiciones en línea de esta ley experimental siempre dicen moléculas o átomos.

El problema de simplemente llamarlos a todos "moléculas" y terminar con eso es que algunos se sienten incómodos con el uso de ese término para átomos no unidos. Si tienes un contenedor de He, no hay "moléculas" en él.

Entonces, cuando dice "moléculas o átomos", significa "moléculas o átomos no unidos". No está tratando de decir que el número total de átomos dentro de las diferentes especies moleculares importa.

El número n en la ley de los gases de Boyle-Mariotte-Gay-Lussac representa el número de moles del gas considerado. El mol es una medida del número de partículas distintas (moléculas o átomos) de una sustancia. La ley de Avogadro establece que el número de partículas de gas en un volumen dado de un gas ideal es el mismo para diferentes gases ideales a la misma presión y temperatura. Está relacionado con la energía cinética media de distintas partículas de gas vistas como puntos de masa. Por lo tanto, la ley de Avogadro se cumple para los gases que consisten tanto en moléculas como en átomos. Ejemplos de gases que consisten en átomos son los gases nobles, por ejemplo, helio y argón.

Su problema se relaciona con la ley de los gases ideales y la teoría cinética en lugar de solo con la ley de Avogadro, que es una deducción de la ley de los gases ideales.

En la ley de los gases ideales$pV=NkT$La variable$N$se refiere al número de partículas separadas en la muestra de gas. Estas partículas pueden ser átomos individuales (por ejemplo, átomos del gas helio$He$) o moléculas diatómicas (por ejemplo, hidrógeno molecular$H_2$) o moléculas poliatómicas (por ejemplo, amoníaco$NH_3$) o incluso una mezcla de diferentes tipos de partículas (por ejemplo, aire que es una mezcla de$N_2, O_2, Ar, CO_2$y cantidades más pequeñas de otros gases).

Si la proporción$pV/T$es una constante para dos muestras de gas (que define lo que significa ser un gas ideal ), entonces es la misma constante y las dos muestras contienen el mismo número de partículas independientemente de su composición.

En la teoría cinética se supone que las partículas son masas puntuales o esferas duras. No importa su estructura, ni tampoco su masa, en lo que se refiere a esta ecuación. La suposición clave (que se justifica por la precisión con la que se aplica la teoría en los experimentos) es que las partículas intercambian energía entre sí indirectamente, a través de colisiones con las paredes del recipiente, y por lo tanto alcanzan un equilibrio en el que cada partícula tiene la misma energía. energía cinética de traslación promedio, independientemente de su masa o su estructura interna.

La estructura de las partículas y la composición de la mezcla de gases son importantes cuando se pregunta sobre la capacidad calorífica de los gases, pero la ecuación de los gases ideales no dice nada al respecto. Para eso, necesita conocer otras formas además de la KE traslacional en las que la energía se puede almacenar dentro de las partículas de gas, como la energía rotacional y vibratoria.

Usted pregunta sobre las desviaciones ( tasas de error ) de la Ley de Avogadro. En términos más generales, los gases se alejan más de la ley de los gases ideales a medida que aumenta el tamaño de las partículas. Las 2 correcciones principales a la ley de los gases ideales se relacionan con la cantidad de espacio ocupado por las partículas y las fuerzas de atracción entre las partículas. Estos se expresan en los parámetros$b$y$a$respectivamente en la ecuación de estado de Van der Waals para gases reales

No, son partículas, es decir, moléculas, no átomos.

Imagine dos recipientes idénticos (el mismo volumen) con diferentes gases agregados a cada uno y se les permite reposar a la misma temperatura ambiente. Agregue cada gas hasta que las presiones sean iguales.

Supongamos que uno tiene O2 y el otro He en él.

Dado que P, V y T son iguales y R es una constante, ambos recipientes tienen el mismo n - número de partículas.

Pero el contenedor de O2 tiene el doble de átomos que el contenedor de He, ya que cada molécula son dos átomos.

Se refiere a las moléculas. Si las moléculas son monoatómicas (como el He) en lugar de contener múltiples átomos (como H2 u O2) es lo mismo. Cuando hay más de un átomo en una molécula, cuente las moléculas.