Avogadro's Hypothesis

Starting of this Hypothesis

Berzelius ने Dalton atomic theory और Gay-Lussac's law को study किया और दोनों के बीच संबंद्ध स्थापित(relationship build) करना चाहा। उन्होंने सुझाव दिया कि किसी निश्चित ताप व दाब में(at constant temperature and pressure) सभी गैसों के certain volume में ,total number of atoms equal होने चाहिये।

मान लो hydrogen gas और chlorine gas आपस मे react करके hydrogen chloride gas बनाता हो।

Hydrogen + chlorine ➝ hydrogen chloride

तब according to Gay-Lussac's law ,

Hydrogen + chlorine ➝ hydrogen chloride

1volume      1volume       2 volume

इनका Volume का ratio एक simple whole number होगा।

Berzelius का कहना था, इसमे अगर temperature and pressure constant हो और Hydrogen के 1 volume में n atoms हो तो, इसी temperature and pressure में chlorine के 1 volume में भी n atoms होंगे जो आपस मे react करके 2n Hydrogen chloride gas का formation करेंगे।

कुछ लोगो ने इस बात से सहमति दिखाई पर कुछ लोगो ने विरोध करते हुवे कहा कि ये Dalton के atomic theory का सीधा उल्लंघन है।क्योकि Dalton के अनुसार atoms indivisible है।

इस Hypothesis के fail होने के reason को briefly समझने की कोशिश करते है।

माना, n-Hydrogen atoms n-Chlorine atoms के साथ मिलकर 2n Hydrogen chloride gas बनाता है।

इसका मतलब 1Hydrogen atom 1Chlorine atom के साथ combine होके 2 Hydrogen chloride gas का formation करेगा।

और 1 Hydrogen Chloride gas 1/2 Hydrogen and 1/2 Chlorine के atoms से मिल के बने होंगे।

1/2 Hydrogen atom और 1/2 Chlorine atom possible नही है, या फिर यू कहे कि यह Dalton के atomic theory का उल्लंघन है। (Hence rejected)

Avogadro's Hypothesis

1811 में Avogadro ने experiments में पाया कि Berzelius ने जो relationship build करना चाहा था वो सही है, पर Dalton द्वारा दिया गया atomic theory भी सही है, तब उन्होंने atoms की जगह molecule का use किया , उन्होंने कहा hydrogen as a atom exist नही करता बल्कि molecule के form में होता है, hydrogen का एक molecule hydrogen के दो atoms से मिलके बने होते है, इसी तरह Chlorine भी molecule के form में होता है। atoms divisible नही है, पर molecules divisible होते है। 

अब,

माना, n-Hydrogen molecules n-Chlorine molecules के साथ मिलकर 2n Hydrogen chloride gas molecules बनाता है।

इसका मतलब 1Hydrogen molecule 1Chlorine molecule के साथ combine होके 2 Hydrogen chloride gas molecules का formation करेगा।

और 1 Hydrogen Chloride gas molecule 1/2 Hydrogen molecule(1 atom) and 1/2 Chlorine के molecule(1 atom ) से मिल के बने होंगे।

अब Berzelius का कथन भी सही हो गया और Dalton का भी।

यह एक बहुत बड़ी उपलब्धि थी, science को एक नया direction मिला।हम molecules को समझ पाए।

अब हमारे पास दो small particles थे।

• Atoms
• Molecules

Avogadro ने न सिर्फ दोनो Laws के बीच संबंध स्थापित किये बल्कि values भी ढूंढ निकाली।

उन्होंने देखा STP(Standard Temperature and Pressure) and NTP(Normal Temperature and Pressure) सभी gas के 6.022  × 10²³ particles 22.4 litre Volume Occupy करता है।

6.022  × 10²³ number को Avogadro's number के नाम से जाना जाता है। इसी नंबर को 1mole भी कहा जाता है।

Application of Avogadro's Hypothesis

• In finding atomicity of gas:- atomicity means the number of atoms present in one molecule of gas.

For example:-

Experiment करके ये देखा गया कि 2 volume Hydrogen 1 volume Oxygen के साथ react करके 2 Volume water का formation करता है।

# 2 volume hydrogen + 1 volume oxygen ----->    2volume water

# 2 molecule hydrogen + 1 molecule oxygen ---->   2 molecule oxygen

# 1 molecules water contains 1/2 molecule of Oxygen and 1 molecule of Hydrogen

1 molecule of hydrogen weigh=2 amu

1 molecule of water weigh = 18 amu

Weigh of oxygen= 18-2 =16

It's mass of 1 oxygen atom, तो water के एक molecule में Oxygen का एक atom होता है। इसका मतलब gaseous form (molecule) में 2 atoms होंगे।

जो कि यहाँ से proof होता है।

# 1 molecules water contains 1/2 molecule of Oxygen and 1 molecule of Hydrogen

 

1/2 molecule oxygen= 1atom

1 molecule oxygen= 2 atom

• Relationship between molecular weight and vapour density:- किसी gas का vapour density हमे यह बताता है कि उस गैस का एक molecule, hydrogen के respect में कितने times भारी है।

Vapour density = gas density/ hydrogen gas density

Density= mass / volume

At STP volume constant होगा।

Vapour density= molecular mass of gas/ molecular mass of hydrogen

=> Vapour density × molecular mass of hydrogen = molecular mass of gas.

=> Molecular mass of gas = VD × 2

इस तरह अगर किसी गैस का V D अगर पता चल जाये तो उसका molecular mass calculate किया जा सकता है।