Відстані між частинками газоподібної речовини набагато більші, ніж у рідинах або твердих тілах. Ці відстані також сильно перевищують і розміри самих молекул. Тому обсяг газу визначається не розміром його молекул, а простором між ними.
Закон Авогадро
Віддаленість молекул газоподібної речовини одна від одної залежить від зовнішніх умов: тиску і температури. При однакових зовнішніх умовах проміжки між молекулами різних газів однакові. Закон Авогадро, відкритий 1811 року, свідчить: у рівних обсягах різних газів при однакових зовнішніх умовах (температурі і тиску) міститься однакове число молекул. Тобто. якщо V1 = V2, T1 = T2 і P1 = P2, то N1 = N2, де V - об 'єм, T - температура, P - тиск, N - число молекул газу (індекс "1" в одного газу, "2" - в іншого).
Перший наслідок закону Авогадро, молярний об "єм
У першому слідстві із закону Авогадро стверджується, що однакове число молекул будь-яких газів за одних і тих самих умов займає однаковий обсяг: V1 = V2 при N1 = N2, T1 = T2 і P1 = P2. Обсяг одного моля всякого газу (молярний обсяг) - постійна величина. Нагадаємо, що в 1 молі міститься Авогадрове число частинок - 6, 02х10 ^ 23 молекул.
Таким чином, молярний обсяг газу залежить тільки від тиску і температури. Зазвичай розглядають гази при нормальному тиску і нормальній температурі: 273 К (0 градусів Цельсія) і 1 атм (760 мм рт. ст., 101325 Па). При таких нормальних умовах, позначених "н.у"., молярний обсяг будь-якого газу дорівнює 22,4 л/моль. Знаючи цю величину, можна розрахувати обсяг будь-якої заданої маси і будь-якої заданої кількості газу.
Друге слідство із закону Авогадро, відносні щільності газів
Для розрахунку відносних щільностей газів застосовується друге слідство із закону Авогадро. За визначенням, щільність речовини - це відношення його маси до його обсягу: ρ=m/V. Для 1 моля речовини маса дорівнює молярній масі M, а об 'єм - молярному обсягу V (M). Звідси щільність газу становить = M (газу )/V (M) .Пуста є два газу - X і Y. Їх щільності і молярні маси - (X), (Y), M (X), M (Y), пов 'язані між собою співвідношеннями: ρ(X)=M(X)/V(M), ρ(Y)=M(Y)/V(M). Відносною щільністю газу X по газу Y, що позначається як Dy (X) називається відношення щільностей цих газів (X )/ (Y): Dy(X)=ρ(X)/ρ(Y)=M(X)xV(M)/V(M)xM(Y)=M(X)/M(Y). Молярні обсяги скорочуються, і з цього можна зробити висновок, що відносна щільність газу X по газу Y дорівнює відношенню їх молярних або відносних молекулярних мас (чисельно вони рівні) .Плотності газів нерідко визначають по відношенню до водню, найлегшому з усіх газів, молярна маса якого - 2 г/моль. Тобто. якщо в завданні сказано, що невідомий газ X має щільність по водню, скажімо, 15 (відносна щільність - безрозмірна величина!), то знайти його молярну масу не складе труднощів: M (X) = 15xM (H2) = 15x2 = 30 р/моль. Часто вказують також відносну щільність газу повітрям. Тут необхідно знати, що середня відносна молекулярна маса повітря дорівнює 29, і множити вже треба не на 2, а на 29.