기체 반응의 법칙

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기체 반응의 법칙.

기체 반응의 법칙(영어: Law of Gaseous Reaction)은 기체 사이의 화학 반응에서, 같은 온도와 같은 압력에서 그 부피를 측정했을 때 반응하는 기체와 생성되는 기체 사이에는 간단한 정수비가 성립한다는 법칙이다. 1805년 조제프 루이 게이뤼삭이 발견하였으며, 게이뤼삭의 법칙이라고도 한다.

원자론의 모순[편집]

19세기 때에는 분자의 존재가 아직 알려지지 않았기 때문에 기체 반응의 법칙을 원자 모형으로 설명할 수가 없었다. 예를 들어, 수소와 산소가 반응하면 수증기가 만들어지는데, 이때의 정수비는 2 : 1 : 2이다. 이것을 만족시키기 위해 원자 모형으로 설명하면 반응식이 2H + O → 2HO½ 가 되어서 산소 원자가 쪼개지기 때문에 돌턴원자설에 위배되어 설명을 할 수가 없다.

분자의 존재[편집]

1811년 아보가드로가 분자설을 주장함으로써 기체 반응의 법칙이 성립하게 되는데, 분자 모형으로 설명하면 수소와 산소가 반응하여 수증기가 되는 반응은 다음과 같이 된다. 이때도 역시 정수비는 2 : 1 : 2가 된다. 그러면 반응식은 2H2 + O2 → 2H2O로 되어서 원자 모형으로 설명을 할 수 없었던 기체 반응의 법칙이 분자 모형으로 성립하게 된다.

여러 가지 기체 반응[편집]

분자로 설명할 때

  1. 염화수소의 반응 : Cl2 + H2 → 2HCl
  2. 수증기의 반응 : 2H2 + O2 → 2H2O
  3. 암모니아의 반응 : 3H2 + N2 → 2NH3

원자로 설명할 때(1/2는 쪼개졌다는 뜻)

  1. 염화수소의 반응 : Cl + H → HCl
  2. 수증기의 반응 : 2H + O → H2O
  3. 암모니아의 반응 : 3H + N → NH3