Sabit Hacimler Kanunu

Sabit Hacimler Kanunu 

Dalton'a göre eğer iki element birbiriyle yalnızca bir bileşik veriyorsa bu bileşiğin molekülünde her bir atomdan bir tane bulunur. Bu ifade suyun oluşumunu , NH3 ve NO2 gibi gazların oluşumlarını ve moleküllü taneciklerin verdiği reaksiyonları açıklamada yetersiz kalır.

NO + O2 → 2NO

1 Hacim 1 Hacim 2 Hacim Dalton'un ifadesi bu reaksiyonu açıklar ancak aşağıdaki reaksiyonları açıklamada yetersiz kalır.

ÖRNEK A

N2 + 3H2 → 2NH3

1 Hacim 3 Hacim 2 Hacim

ÖRNEK B

2H2(g) + 02(g) → 2H20(g)

2 Hacim 1 Hacim 2 Hacim bu tür reaksiyonların açıklanması Joseph Gay-Lussac tarafından gerçekleştirilmiştir

Joseph Gay-Lussac,

Kimyasal reaksiyonlara giren maddelerim kütleleri arasında sabit bir oranın bulunduğunu inceledik.Benzer şekilde bu maddeleri hacimleri arasında da sabit bir oran vardır.Sadece gazlara uygulanan ve Gay Lussac tarafından önerilen Hacim Oranları Kanunu şu şekilde tanımlanabilir.

"Kimyasal reaksiyona giren gaz halindeki element ya da bileşiklerin aynı basınç ve sıcaklık şartlarında hacimleri arasında tam sayılarla gösterilen bir oran vardır.Reaksiyon ürünü de gaz halinde ise ürünün reaksiyona giren gazlardan herhangi birinin hacmi arasında da sabit bir oran vardır."

Örnek 1

N2 + 3H2 → 2NH3

1 V 3V 2V

VN2 / VH2 =1/3

VN2 / VNH3 =1/2

VH2 / VNH3 =1/3

Örnek 2

2H2(g) + 02(g) → 2H20(g)

VH2 / VO2 =2/1

VH2 / VH2O=2/2= 1/1

VO2 / VH2O =1/2



Örnek soru:

I- 1 litre Bütanı (C3H8) yakmak için 25 litre hava gerekir.

II- 1 Litre bütanın yanması sonucu 3 litre CO2 ve 4 lt H2O (su buharı) oluşuyor .

III- Havanın hacimce 1/5 'i oksijendir.

8 litre Bütanı ve 25 litre Oksijen reaksiyona girdiğinde

A) Hangi gazdan kaç litre artar?

B) Kaç litre CO2 ve kaç litre H2O oluşur?

C) Reaksiyon sonucunda oluşan tüm gazların toplam hacmi nedir?

D) Hacim değişimi ne kadardır?

ÇÖZÜM :

A) Havanın 1/5 i Oksijen olduğuna göre 1 lt Bütan ile reaksiyona giren bütanın hacmi

25x 1/5= 5 litredir.

5 Litre oksijen 1 litre bütan ile birleşirse

25 lt oksijen ile;

25x1/5= 5 litre bütan ile birleşir.

Bu durumda bütandan;

8-5= 3litre artar

B) Bir litre bütan yandığında 3 litre CO2 ve 4 lt H2O (su buharı) oluştuğuna göre;

5 litre bütan yandığında ise

5x3= 15 litre CO2

5x4= 20 litre H2O (su buharı) oluşur.

C) Reaksiyondan sonraki toplam hacim =artan bütan +oluşan CO2 + oluşan H2O (su buharı)

3+15+20=38 Litre

D) Başlangıç hacmi =8 litre bütan +25 litre Oksijen = 13 litre

Son hacim 38 litre

Hacimdeki artış= 38-13= 15 litredir.

Amedeo Avagadro ;“Aynı sıcaklık ve basınçta, gazların eşit hacimlerinde eşit sayıda atom ve molekül içerir.” diyerek, Avagadro hipotezini ortaya attı. Avagadro gaz halinde bulunan atomların 2 atomlu halde yani moleküler halde olabileceğini savundu. Dolayısıyla kimya tarihine bu şekilde “molekül” kavramı da girmiş oldu.

Amedeo Avagadro'ya göre

1- Aynı sıcaklık ve basınçta, farklı gazların eşit hacimlerinde eşit sayıda atom veya molekül vardır.

2- Aynı sıcaklık ve basınçta, farklı gazların eşit sayıdaki molekülleri eşittir

Örnek 1

N2 + 3H2 → 2NH3

1 Hacim 3 Hacim 2 Hacim

1 molekül 3 molekül 2 molekül

Örnek 2

2H2(g) + 02(g) → 2H20(g)

2 Hacim 1 Hacim 2 Hacim

2 molekül 1 molekül 2 molekül