在同溫同壓條件下,任何氣態(tài)物質(zhì)只要物質(zhì)的量相同,其體積必然相同。這一規(guī)律由阿伏伽德羅定律揭示:對(duì)于理想氣體,單位物質(zhì)的量的氣體所占體積(即氣體摩爾體積Vm)在固定溫度和壓力下為恒定值。
氣體體積(V)與物質(zhì)的量(n)的關(guān)系可通過公式V=n×Vm表達(dá)。例如在標(biāo)準(zhǔn)狀況(0°C、1atm)下,1mol任何氣體的體積均為22.4L。但需注意,若溫度壓力非標(biāo)準(zhǔn)狀況,氣體摩爾體積會(huì)相應(yīng)變化。
值得注意的是:
體積相同性與氣體種類無(wú)關(guān)——無(wú)論是氫氣、氧氣還是二氧化碳,只要n、T、P相同,體積必定相等
密度差異仍存在——由于ρ=M/Vm(M為摩爾質(zhì)量),不同氣體的密度與其摩爾質(zhì)量成正比
分子數(shù)恒定——根據(jù)N=n×NA,物質(zhì)的量相同則分子總數(shù)必定相同
該原理在化學(xué)計(jì)量、氣體反應(yīng)體積計(jì)算等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用價(jià)值,是理解氣體行為的基礎(chǔ)規(guī)律之一。