Avogadrov broj: zanimljive informacije

Iz školskog kemijskog znanja znamo da ako uzmemo jednu molu tvari, onda će sadržavati 6,2214084 (18) 10 ^ 23 atoma ili druge strukturne elemente (molekule, ione itd.). Zbog praktičnosti, Avogadroov broj obično je napisan u sljedećem obliku: 6.02 • 10 ^ 23.

Međutim, zašto je stalna Avogadro (na ukrajinskom jeziku "Avogadro") jednaka ovoj vrijednosti? Nedostaje odgovor na ovo pitanje u udžbenicima, a povjesničari iz kemije nude različite verzije. Čini se da Avogadrov broj ima neko tajno značenje. Uostalom, tu su i čarobni brojevi, gdje neki uključuju broj "pi", Fibonacci brojeve, sedam (na istok osam), 13, itd. Bit ćemo u borbi protiv informacijskog vakuuma. O tome tko je Amedeo Avogadro i zašto je u čast ovog znanstvenika, pored zakona koji je on formulirao, konstanta pronađena i na krateru na Mjesecu, nećemo govoriti. To je već napisano mnogo članaka.

Točnije, Amedeo Avogadro nisu se bavili izračunom molekula ili atoma u određenom volumenu. Prvi koji pokušava otkriti koliko molekula plina je sadržan u određenom volumenu pod istim tlakom i temperaturom, bio je Josef Loschmidt, a bio je 1865. godine. Kao rezultat njegovih eksperimenata, Loschmidt je došao do zaključka da u jednom kubičnom centimetru bilo kojeg plina pod uobičajenim uvjetima postoje 2.68675 • 10 ^ 19 molekula.

Nakon toga, izumio je veliki broj nezavisni načini kako odrediti Avogadrov broj i zbog toga što se rezultati uglavnom podudaraju, to je još jednom govorilo u korist postojanja molekula. Trenutačno je broj postupaka premašio 60, ali posljednjih godina znanstvenici nastoje dodatno poboljšati točnost procjene kako bi uveli novu definiciju pojma "kilogram". Do sada se kilogram uspoređuje s odabranim materijalnim standardom bez ikakve temeljne definicije.

Međutim, vratimo se na naše pitanje - zašto je to konstantna 6.022 • 10 ^ 23?

U kemiji, 1973. godine, za praktičnost u proračunima, predloženo je da se takav pojam uvodi kao "količina tvari". Osnovna jedinica za mjerenje iznosa bila je mol. Prema preporukama IUPAC-a, količina bilo koje tvari je proporcionalna broju njegovih specifičnih elementarnih čestica. Koeficijent proporcionalnosti ne ovisi o vrsti supstance, a Avogadrov broj je recipročan.

Radi jasnoće, uzmimo primjer. Kao što je poznato iz definicije jedinice atomske mase, 1 amu. odgovara jednoj dvanaestini mase jednog ugljikovog atoma od 12 ° C i iznosi 1,66053878 • 10 ^ (minus-24) grama. Ako pomnožimo 1 amu na Avogadrovoj konstanti, onda će biti 1.000 g / mol. Sada ćemo uzeti neke kemijski element, recimo, berilij. Prema tablici, masa jednog atoma berilijuma iznosi 9,01 amu. Učitajmo ono što je jedna grupa atoma ovog elementa:

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

Tako se ispada molarnu masu numerički se podudara s atomskom.

Konstantni Avogadro posebno je odabran tako da je molarna masa odgovarala atomskoj ili dimenzioniranoj vrijednosti - relativnoj molekularnoj (atomska) masa. Može se reći da Avogadrojev broj duguje izgledu, s jedne strane, atomskoj jedinici mase, as druge strane zajedničkoj jedinici za uspoređivanje masovnog grama.