ปริมาตรของก๊าซในปฎิกิริยาเคมี

ก๊าซมีสมบัติฟุ้งกระจายและมีมวลน้อยมาก การวัดมวลโดยตรงทำได้ยากจึงนิยมวัดในหน่วยปริมาตร ซึ่งสามารถอธิบายโดยใช้กฎดังต่อไปนี้ 

1. กฎของเกย์ลุสแซก 

ในปี พ.ศ. 2531 โซเซฟ-ลุย-เก-ลูซัก ได้ทดลองวัดปริมาตรของก๊าซที่ทำปฏิกิริยาพอดีกันและปริมาตรของก๊าซที่ได้จากปฏิกิริยา ณ อุณหภมิและความดันเดียวกัน แล้วสรุปเป็นกฎการรวมปริมาตรของก๊าซว่า "ในปฏิกิริยาเคมีที่เป็นก๊าซ อัตราส่วนโดยปริมาตรของก๊าซที่ทำปฏิกิริยาพอดีกัน และปริมาตรของก๊าซที่เกิดจากปฏิกิริยาที่อุณหภูมิและความดันเดียวกัน จะเป็นเลขจำนวนเต็มลงตัวน้อย ๆ"

2. กฎอาโวกาโดร 

ในปี พ.ศ. 2354 อาเมเดโอ อาโวกาโดร ได้ศึกษากฎของเกย์-ลูสแซกและอธิบายว่าการที่อัตราส่วนโดยปริมาตรของก๊าซที่เข้าทำปฎิกิริยาและที่ได้จากปฏิกิริยาเป็นเลขจำนวนเต็มน้อยๆ คงเป็นเพราะปริมาตรของก๊าซมีความสัมพันธ์กับจำนวนอนุภาคที่รวมตัวกันเป็นสารประกอบ อาโวกาโดรจึงเสนอสมสุติฐานว่า "ที่อุณหภูมิและความดันเดียวกัน ก๊าซทุกชนิดที่มีปริมาตรเท่ากันจะมีจำนวนโมเลกุลเท่ากัน"เช่น ปฏิกิริยาระหว่างก๊าซไฮโดรเจนกับก๊าซออกซิเจนจนเกิดเป็นไอน้ำ

ไฮโดรเจน	+ ออกซิเจน	-------> ไอน้ำ
2 cm3	1 cm3	2 cm3
2n โมเลกุล	n โมเลกุล	2n โมเลกุล
2 โมเลกุล	1 โมเลกุล	2 โมเลกุล
หรือ 1 โมเลกุล	1/2 โมเลกุล	1 โมเลกุล
หรือ 2 อะตอม	1 อะตอม	2 อะตอม

หมายเหตุ 

1. ปริมาตรของก๊าซของสารตั้งต้นที่ทำปฏิกิริยากันจะเท่ากับหรือไม่เท่ากับปริมาตรของก๊าซของผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากปฏิกิริยา เช่น

H2(g)	+ I2(g)	-------> 2HI(g)	2CO(g)	+ O2(g)	-------> 2CO2(g)
2 ปริมาตร	=	2 ปริมาตร	3 ปริมาตร	ไม่เท่ากับ	2 ปริมาตร

2. อัตราส่วนโดยปริมาตรของก๊าซต่าง ๆ ในปฏิกิริยาจะเท่ากับอัตราส่วนโดยโมลของก๊าซต่าง ๆ ในปฏิกิริยาเดียวกันนั้น เช่น 

N₂(g) + 3H₂(g) ------> 2NH₃(g) 

อัตราส่วนโดยปริมาตร N₂ : H₂ : NH₃ = 1 : 3 : 2 

อัตราส่วนโดยโมล N₂ : H₂ : NH₃ = 1 : 3 : 2