阿伏加德羅定律

在相同的温度和壓強下，相同體積的任何氣體都含有相同數目的分子。

理想氣體（即氣體分子無體積，各分子間無作用力。P.S：在高温低壓下，許多氣體都接近於理想氣體） ^[2]  ，可以是單一氣體，也可以是混合氣體。可以是單質氣體，也可以是化合物氣體。

（1）同温同壓下，

（氣體體積比等於物質的量之比）

（2）同温同體積時，

（壓強比等於物質的量之比等於分子數之比）

（3）同温同壓等質量時，

（4）同温同壓時，

分子間的平均距離又決定於外界的温度和壓強，當温度、壓強相同時，任何氣體分子間的平均距離幾乎相等（氣體分子間的作用微弱，可忽略），故定律成立。該定律在有氣體參加的化學反應、推斷未知氣體的分子式等方面有廣泛的應用。

阿伏加德羅定律認為：在同温同壓下，相同體積的氣體含有相同數目的分子。1811年由意大利化學家阿伏加德羅提出假説，後來被科學界所承認。這一定律揭示了氣體反應的體積關係，用以説明氣體分子的組成，為氣體密度法測定氣態物質的分子量提供了依據。對於原子分子説的建立，也起了一定的積極作用。

克拉佩龍方程又稱“理想氣體方程式”。中學化學中，阿伏加德羅定律佔有很重要的地位。它使用廣泛，特別是在求算氣態物質分子式、分子量時，如果使用得法，解決問題很方便。下面簡介幾個根據克拉伯倫方程式導出的關係式，以便更好地理解和使用阿伏加德羅定律。

克拉佩龍方程通常用下式表示：pV=nRT……①

p表示壓強、V表示氣體體積、n表示物質的量、T表示絕對温度、R表示氣體常數。所有氣體R值均相同。如果壓強、温度和體積都採用國際單位（SI），R=8.31Pa·m³/mol·K。如果壓強為大氣壓，體積為升，則R=0.082Pa·L/mol·K。

因為n=m/M、ρ=m/V（n-物質的量，m-物質的質量，M-物質的摩爾質量，數值上等於物質的分子量，ρ-氣態物質的密度），所以克拉佩龍方程式也可寫成以下兩種形式：

pV=mRT/M……②和pM=ρRT……③

以A、B兩種氣體來進行討論。

（1）在相同T、p、V時：

根據①式：nA=nB（即阿伏加德羅定律），分子量一定摩爾質量之比=密度之比=相對密度。

若m_A=m_B，則M_A=M_B。

（2）在相同T、p、m時：

體積之比=摩爾質量的反比；兩氣體的物質的量之比=摩爾質量的反比。

物質的量之比=氣體密度的反比；兩氣體的體積之比=氣體密度的反比。

（3）在相同T·V時：

兩氣體的壓強之比=氣體分子量的正比=摩爾質量的反比。

我們可以利用阿伏加德羅定律以及物質的量與分子數目、摩爾質量之間的關係得到以下有用的推論：

（1）同温同壓時：① V₁ : V₂ = n₁ : n₂ = N₁ : N₂； ② ρ₁ : ρ₂ = M₁ : M₂ ；③ 同質量時：V₁ : V₂ = M₂ : M₁；

（2）同温同體積時：④ p₁ : p₂ = n₁ : n₂ = N₁ : N₂；⑤ 同質量時：P₁ : P₂ = M₂ : M₁；

（3）同温同壓同體積時：⑥ ρ₁ : ρ₂ = M₁ : M₂ = m₁ : m₂

推理過程簡述如下：

（1）同温同壓下，體積相同的氣體就含有相同數目的分子，因此可知：在同温同壓下，氣體體積與分子數目成正比，也就是與它們的物質的量成正比，即對任意氣體都有V = kn；因此有V₁ : V₂ = n₁ : n₂ = N₁ : N₂，再根據n = m/M就有式②；若這時氣體質量再相同就有式③了。

（2）從阿伏加德羅定律可知：温度、體積、氣體分子數目都相同時，壓強也相同，亦即同温同體積下氣體壓強與分子數目成正比。其餘推導同(1)。

（3）同温同壓同體積下，氣體的物質的量必同，根據n = m/M和ρ = m/V就有式⑥。當然這些結論不僅僅只適用於兩種氣體，還適用於多種氣體。

在同温同壓下，像在上面結論式②和式⑥中出現的密度比值稱為氣體的相對密度D = ρ₁ : ρ₂ = M₁ : M₂。

注意：① D稱為氣體1相對於氣體2的相對密度，沒有單位。如氧氣對氫氣的密度為16。

② 若同時體積也相同，則還等於質量之比，即D = m₁ : m₂。

阿伏加德羅定律及推論都可由理想氣體狀態方程及其變形推出（ 壓強、 體積、絕對温度、物質的量、氣體常數、 密度）。由定律可導出：“一連比、三正比、三反比”的規律。

1、“一連比”：指在同温同壓下，同體積的任何氣體的質量比等於摩爾質量（相對分子質量）之比，等於密度比。

2、“三正比”

（1）同温同壓下，兩氣體的體積之比等於其物質的量之比，等於其分子數之比。

（2）同温同體積下，兩氣體的壓強之比等於其物質的量之比，等於其分子數之比。

（3）同温同壓下，兩氣體的密度之比等於其摩爾質量（又稱相對分子質量）之比。

3、“三反比”

（1）同温同壓同質量下，兩氣體的體積與其摩爾質量（相對分子質量）成反比。

（2）同温同分子數（或等物質的量）時，兩氣體的壓強與其體積成反比。

（3）同温同體積同質量下（同密度時），兩氣體的壓強與其摩爾質量（相對分子質量）成反比。