ปริมาตรต่อโมลของก๊าซ

                โซเซฟ-ลุย เกลูซัก นักเคมีชาวฝรั่งเศษ ได้ตั้งเป็นกฎเกี่ยวกับความดันของก๊าซโดยกล่าวว่า “ที่ปริมาตรและจำนานโมลของก๊าซคงที่ ความดันของก๊าซจะแปรผันตรงต่ออุณหภูมิสัมบูรณ์” นอกจากนั้นเกลูซักให้กฎการรวมปริมาตร โดยกล่าวว่า “ที่ภาวะอุณหภูมิและความดันเดียวกัน ปริมาตรของก๊าซที่เข้าทำปฏิกิริยาจะเป็นอัตราส่วนเลขจำนวนเต็มที่มีค่าต่ำ” เช่น ที่ภาวะอุณหภูมิและความดันเดียวกัน ก๊าซ CO 10 dm³ ทำปฏิกิริยากับก๊าซ  O₂ 5 dm³ ให้ก๊าซ CO₂ 10 dm³ หรือ 2 ปริมาตรของ CO ทำปฏิกิริยากับ 1 ปริมาตรของ O₂ ให้ 2 ปริมาตรของ CO₂

                กฎการรวมปริมาตรของก๊าซนั้น จอห์นดอลตันไม่เห็นด้วย เพราะขัดแย้งกับทฤษฎีอะตอมของดอลตันอย่างไรก็ตามข้อขัดแย้งระหว่างดอลตันกับเกลูซักหาข้อยุติได้ โดยนักฟิสิกส์ชาวอิตาลีชื่ออาเมเดโอ อาโวกาโดร ซึ่งให้สมมติฐานของอาโวกาโดร โดยกล่าว “ภายใต้ภาวะอุณหภูมิและความดันเดียวกัน ปริมาตรของก๊าซที่เท่ากันจะมีจำนวนอนุภาคเท่ากัน”

                ที่ภาวะมาตรฐานกำหนดให้มีอุณหภูมิ 0 องศาเซลเซียส และความดัน 1 บรรยากาศ หรือที่ STP ซึ่งมาจาก Standard Temperature และ Pressure นั้น จากการทดลองพบว่า ก๊าซไฮโดรเจน 2 g มีปริมาตร 22.4 dm³ ก๊าซออกซิเจน 22.4 dm³ ที่ STP มีมวล 32.0 g จึงกล่าวสรุปได้ว่าที่ STP ปริมาตรของก๊าซ 22.4 dm³ จะมีมวลเท่ากับ 1 โมลของก๊าซที่มีหน่วยเป็นกรัม ปริมาตรที่กล่าวถึงนี้คือ ปริมาตรต่อโมลของก๊าซหรือปริมาตรโมลาร์ (Molar volume)

                ปริมาตรต่อโมลของก๊าซคำนวณได้จากสูตร PV = nRT

                                เมื่อ          P เป็นบรรยากาศมีค่าเท่ากับ 1atm

                                                n เป็นจำนวนโมลมีค่าเท่ากับ 1 โมล

                                                V เป็นปริมาตรต้องการหา

                                                T เป็นอุณหภูมิสัมบูรณ์มีค่าเท่ากับ 273 K

                R เป็นค่าคงที่มีค่าเท่ากับ 0.082   ------------

                                จาก          PV     =     nRT แทนค่าที่รู้

                                1 atm *    V        =     1 mol * 0.082  --------------  * 273 K

                                                V        =     22.4 dm³

ความสัมพันธ์ระหว่างจำนวนโมล อนุภาค มวล และปริมาตร

         สาร 1 โมล มีจำนวนอนุภาคเท่ากัน 6.02 * 10²³ อนุภาค และมีมวลหน่วยเป็นกรัมเท่ากับมวลเชิงอะตอมของธาตุ หรือเท่ากับมวลเชิงโมเลกุลของสารประกอบนั้น จากสมมติฐานของอาโวกาโดรทำให้รู้เพิ่มเติมต่อไปอีกว่าในกรณีสารเป็นก๊าซจะมีปริมาตรเท่ากับ 22.4 dm³ ที่ STP ความสัมพันธ์ ระหว่างจำนวนโมล อนุภาค มวลและปริมาตรแสดงให้เห็นดังรูป