如果我們假定在同溫和同壓條件下,對所有的氣體來說,等體積中含有相同數(shù)目的分子。氣體的化合體積定律可以滿意地用氣體的分子理論來加以解釋,亞佛加德羅在1811年發(fā)展了這個假說來說明氣體的性質(zhì)。他的假說后來被實(shí)驗(yàn)所證實(shí),現(xiàn)已成為為事實(shí)即熟知的亞佛加德羅定律。
考慮氫氣和氯氣化合生成氯化氫氣的反應(yīng),反應(yīng)物和生成物的體積是在同溫和同壓條件下測定的:
1體積的H2+1體積的Cl2→2體積的HC1
根據(jù)亞佛加德羅定律,同體積的氫氣、氯氣和氯化氫氣含有相同數(shù)目的分子。于是在反應(yīng)過程中一個氫分子和一個氯分子反應(yīng)生成兩個氯化氯分子?,F(xiàn)在每個氯化氫分子必須至少包含一個氫原子和一個氯原子;因此,兩個氯化氫的分子至少要包含兩個氫原子和兩個氯原子,那么在每一個氫分子和每一個氯分子中必定都各含有兩個原子
1體積的H2+1體積的C12→2體積的HC1
1分子的H2+1分子的C12→2分子的HC1
現(xiàn)在還沒有發(fā)現(xiàn)過這樣的一種氣體反應(yīng),即在其中一個氫(或氯)分子含有多個元素原子而能生成多于兩個分子的產(chǎn)物。因此,我們假定,每個氫(或氯)分子包含兩個并且僅能包含兩個原子。如果可能把1份氫氣樣品中所有的雙原子分子都分解解成單原子分子,我們將可預(yù)期在同溫和同壓條件下體積將加倍。每個原來的氫分子將分解成兩個新的分子。
H2(1體積)→2H(2體積)
可以類似地證明氧、氮、氟、氯、溴和碘等也是由雙原子分子構(gòu)成的。
由氫和氯生成氯化氫所涉及的體積關(guān)關(guān)系可以表示如圖10-13。其它氣體反應(yīng)都能遵守蓋呂薩克定律可以類似于氫和氯的反應(yīng)用作圖的方法來加以說明。在蓋呂薩克定律以前道爾頓考慮到了但隨后又否定了同體積的氣體含有相相同數(shù)目原子的思想;他那時沒有想到單質(zhì)可以存在為多原子分子(例如H2,O)。
蓋呂薩克定律可以用來求在反應(yīng)中氣體的體積。