Avogadro number: huvitav teave

Keelekursuse keemiast me teame, et kui me võtame ühe mooli aine, siis see sisaldab 6,02214084 (18) • 10 ^ 23 aatomit või muid struktuurielemente (molekule, ioone jne). Mugavuse huvides on Avogadro number tavaliselt kirjutatud järgmisel kujul: 6.02 • 10 ^ 23.

Kuid miks on pidev Avogadro (ukraina keeles "Avogadro saanud") võrdselt just selle väärtusega? Õpetajale selle küsimuse vastus puudub ja keemia ajaloolased pakuvad erinevaid versioone. Tundub, et Avogadro numbril on salajane tähendus. Lõppude lõpuks on ka maagilisi numbreid, kus mõned neist sisaldavad numbrit "pi", Fibonacci numbreid, seitse (kaheksas idaosas), 13 jne. Me võitleme teabe vaakumi. Sellest, kes on Amedeo Avogadro, ja miks selle teadlase auks, lisaks sellele seadusele, mille ta sõnastas, leiti konnast ka Mooni kraateril, me ei räägi. Selles on juba palju artikleid kirjutatud.

Täpsemalt, Amedeo Avogadro ei käsitlenud teatud koguses molekulide või aatomite arvutamist. Esimene püüab välja selgitada, mitu molekuli on gaas Teatud mahus, mis oli samal rõhul ja temperatuuril, oli Josef Loschmidt ja see oli 1865. aastal. Oma eksperimentide tulemusena jõudis Loschmidt järeldusele, et tavapärastes tingimustes ühe gaasi sentimeetri kohta on 2,68675 x 10 19 molekuli.

Seejärel leiutas Avogadro arvu arvukalt sõltumatuid viise ja kuna tulemused suures osas langesid, rääkis see taas molekulide tegeliku eksisteerimise poolt. Praegu on meetodite arv üle 60, kuid viimastel aastatel üritavad teadlased veelgi parandada hindamise täpsust, et võtta kasutusele mõiste "kilogramm" uus määratlus. Nüüd võrreldakse kilogrammi valitud materiaalsest standardist ilma igasuguse põhitunnuseta.

Kuid pöörduge tagasi meie küsimusele - miks see on konstantne 6,022 • 10 ^ 23?

1973. aastal keemias arvutuste hõlpsamaks arvessevõtmiseks soovitati sellist mõistet määratleda kui aine kogust. Peamine mõõtühik summa mõõtmiseks oli mool. Vastavalt IUPACi soovitustele on iga aine kogus proportsionaalne tema konkreetsete elementaarosakeste arvuga. Proportsionaalsuse koefitsient ei sõltu aine tüübist ja Avogadro number on vastastikune.

Selguse mõttes võtame näite. Aatommassiühiku määratluse järgi on 1 amu. Vastab ühele kaheteistkümnendiku ühe süsinikuaatomiga 12 C ja on 1,66053878 • 10 ^ (-24) grammi. Kui me korrutame 1 amu Avogadro konstantel on siis 1,000 g / mol. Nüüd võtame mõned keemilised elemendid, näiteks berüllium. Tabeli kohaselt on ühe berülliumi aatomi mass 9,01 amu. Loeme, mis võrdub ühe mooli selle elemendi aatomitega:

6,02 x 10 ^ 23 mol-1 * 1,66053878x10 ^ (-24) grammi * 9,01 = 9,01 g / mol.

Seega selgub, et molaarne mass langeb aatommassi arvuliselt.

Konstantne Avogadro valiti spetsiaalselt nii, et molaarmass vastas aatomi või dimensionless väärtusele - suhteline molekulaarne (aatom) mass. Võib öelda, et Avogadro arv võlgneb ühelt poolt aatomi massiühikule ja teiselt poolt ühisosakonnale mass grammi võrdlemiseks.