気体反応の法則

質問

1811年、アボガドロは、気体の体積とその中に含まれる分子の数の仮説と、単体の気体に関する仮説を発表し、気体反応の法則と原子説の矛盾を解決した。

教えてほしいところ
気体反応の法則は同温・同圧では簡単な整数比が成り立つですよね。一応 1;1;1になっているので気体反応の法則に反するといえないないのでは？？

回答No.2

okormazd

質問の添付図は、１体積と１体積が反応して、２体積になる反応、すなわち、
水素とヨウ素あるいは水素と塩素の反応などの説明として示されているのだと思います。

したがって、(1)のコメントは、「気体反応の法則に反する」ではなくて、「実験事実に反する」とする方が正しい思います。

これら、(1)、(2)、(3)を合理的に、説明するものとして「気体反応の法則」や分子説が出てきたのであって、いきなり「気体反応の法則に反する」というコメントでは、話しの順序が逆になり、質問者のような疑問が生ずるのは当然で、添付図の説明がダメです。

補足

気体反応の法則に反するというのではなくて、１体積と１体積が反応すると２体積になるという事実に反するということでしょうか？？？

回答No.1

htms42

wikiで気体反応の法則を引いてみました。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%B0%97%E4%BD%93%E5%8F%8D%E5%BF%9C%E3%81%AE%E6%B3%95%E5%89%87

確かに気体反応の法則は「簡単な整数比が成り立つ」というものです。
この法則は実験に基づいているものです。
その法則を踏まえて発展させた考え方がポイントになります。

水素と酸素が反応して（気体の）水ができるという反応では体積比は２：１：２になります。
これを物質を作っている粒子の数の関係であると考えようというのが発展です。
「同じ体積の気体の中には同数の気体粒子がある」と考えるのです。

wikiには
「イェンス・ベルセリウスは、この法則の体積比が各化合物の原子の数の比と対応していると考えて、多くの化合物の組成式を決定し、そこから原子量を決定した。」
「ベルセリウスの考えに従うと同じ圧力、同じ温度、同じ体積の気体には同じ数の粒子が含まれるということになる。 しかし当時は水素や酸素は原子1個からなると考えられていたため、これをあらゆる気体に適用するならば、水素原子2個、酸素原子1個から水分子2個が生成しなければならず、原子の数に矛盾が発生してしまう。」
と書かれています。

分子というのは原子が集まって作る塊であるというのは認めています。化合物の場合は必然的に複数の原子が含まれていることは出てきますが単体については原子１つでできているとしか考えようがなかったのです。
体積比で２：１で反応するということは水の分子の中には水素原子２つ、酸素原子１つが含まれていることを示していることになります。でも気体の水素、気体の酸素は原子１つでできています。
そうすると粒子数の比は２：１：１になります。
○＋○＋●→［○●○］です。
ところが「実験で確認された」体積比が２：１：２になるというところが矛盾なのです。

アボガドロの分子説と言われているのは「単体に構造を認めた」というところにポイントがあります。
水素も酸素も同じ原子が２つくっついた分子を作っているという主張です。

［○○］＋［○○］＋［●○］→［○●○］＋［○●○］
これで２：１：２になります。

整数比になるということが問題になるのではなくて整数比の数字が問題なのです。それが物質の構造のモデルとうまく合うだろうかというところが問題になっています。