Ποιες βελτιώσεις έπρεπε να γίνουν στην ατομική θεωρία αντιπροσωπεύουν τα αποτελέσματα σχετικά με τον συνδυασμό των αέρια;
Το πρόβλημα:
* Ατομική θεωρία του Dalton: Η πρώιμη ατομική θεωρία του Dalton (1808) πρότεινε ότι τα άτομα σε συνδυασμό με τις απλούστερες αναλογίες ολόκληρου αριθμού για να σχηματίσουν ενώσεις. Ενώ αυτό εξήγησε πολλές χημικές αντιδράσεις, δεν αντιπροσώπευε πλήρως τους παρατηρούμενες όγκους αερίων που αντιδρούν.
* Νόμος του Gay-Lussac: Το Gay-Lussac (1808) διαπίστωσε ότι όταν αντιδρούν τα αέρια, οι όγκοι των αντιδραστηρίων και των προϊόντων βρίσκονται πάντα σε απλές αναλογίες ολόκληρου αριθμού. Για παράδειγμα, 2 όγκοι υδρογόνου αντιδρούν με 1 όγκο οξυγόνου για να παράγουν 2 όγκους υδρατμών. Αυτό δεν μπορούσε να εξηγηθεί από τη θεωρία του Dalton.
Η εκκαθάριση:Υπόθεση του Avogadro (1811)
Ο Amedeo Avogadro πρότεινε τα εξής:
* ίσοι όγκοι αερίων στην ίδια θερμοκρασία και πίεση περιέχουν τον ίδιο αριθμό μορίων. Αυτό σημαίνει ότι εάν έχετε δύο δοχεία ίσου μεγέθους γεμάτα με διαφορετικά αέρια υπό τις ίδιες συνθήκες, θα έχουν τον ίδιο αριθμό μορίων.
* Τα αέρια αντιδρούν σε απλές αναλογίες ολόκληρου του αριθμού επειδή αυτές οι αναλογίες αντιπροσωπεύουν τους αριθμούς των σχετικών μορίων. Αυτό εξήγησε το νόμο του Gay-Lussac συνδέοντας τους λόγους όγκου με τον αριθμό των μορίων που εμπλέκονται στην αντίδραση.
Συνέπειες της υπόθεσης του avogadro:
* Διατομικά μόρια: Η υπόθεση του Avogadro εξήγησε γιατί το υδρογόνο και το οξυγόνο αντιδρούν σε αναλογία όγκου 2:1 για την παραγωγή νερού. Πρότεινε ότι το υδρογόνο και το οξυγόνο υπάρχουν ως διατομικά μόρια (H₂ και O₂) και όχι ως μεμονωμένα άτομα.
* Μοριακά βάρη: Γνωρίζοντας τους συνδυασμούς των αερίων και τη χρήση της υπόθεσης του Avogadro, οι επιστήμονες θα μπορούσαν να συμπεράνουν τα σχετικά μοριακά βάρη των αερίων, τα οποία βελτιώνουν περαιτέρω την κατανόηση των ατομικών βαρών.
Περίληψη:
Η υπόθεση του Avogadro ήταν μια κρίσιμη βελτίωση της ατομικής θεωρίας του Dalton, εξηγώντας τους παρατηρούμενους συνδυασμούς όγκων αερίων και στερεοποιώντας την έννοια των μορίων. Παρείχε ένα πλαίσιο για την κατανόηση της συμπεριφοράς των αερίων και έθεσε τα θεμέλια για την ανάπτυξη της έννοιας της χημείας.
