Число Авогадро: интересные сведения

Число Авогадро: интересные сведения
Авогадро Амедео – основатель молекулярной теории

Авогадро Амедео – известный итальянский физик и химик. Является основателем молекулярной теории. Признание получил лишь спустя полвека после своей смерти. В этой статье вам будет представлена краткая биография учёного.

Закон Авогадро

Принцип, который в 1811 году сформулировал итальянский химик Амадео Авогадро (1776-1856), гласит: при одинаковых температурах и давлении в равных объемах газов будет содержаться одинаковое число молекул, независимо от их химической природы и физических свойств.

Из школьного курса химии нам известно, что если взять один моль какого-нибудь вещества, то в нем будет 6.02214084(18)•10^23 атомов или других структурных элементов (молекул, ионов и т.д.). Для удобства число Авогадро принято записывать в таком виде: 6.02 • 10^23.

число авогадроОднако почему постоянная Авогадро (на украинском языке «стала Авогадро») равна именно такому значению? Ответ на этот вопрос в учебниках отсутствует, а историки от химии предлагают самые разные версии. Такое впечатление, что число Авогадро имеет некий тайный смысл. Ведь есть же магические числа, куда некоторые относят число «пи», числа фибоначчи, семерку (на востоке восьмерку), 13 и т.д. Будем бороться с информационным вакуумом. О том, кто такой Амедео Авогадро, и почему в честь этого ученого помимо сформулированного им закона, найденной константы был также назван кратер на Луне, мы говорить не будет. Об этом и без того написано множество статей.


Если быть точным, Амедео Авогадро не занимался подсчетами молекул или атомов в каком-то определенном объеме. Первым, кто попытался выяснить, сколько молекул газа стала авогадросодержится в заданном объеме при одинаковом давлении и температуре, был Йозеф Лошмидт, а было это в 1865 году. В результате своих экспериментов Лошмидт пришел к выводу, что в одном кубическом сантиметре любого газа в обычных условиях находится 2.68675 • 10^19 молекул.

Впоследствии было изобретено большое число независимых способов того, как можно определить число Авогадро и поскольку результаты в большей части совпадали, то это лишний раз говорило в пользу действительного существования молекул. На данный момент число методов перевалило за 60, но в последние годы ученые стараются еще больше повысить точность оценки, чтобы ввести новое определение термина «килограмм». Пока что килограмм сопоставляется с выбранным материальным эталоном без какого-либо фундаментального определения.


Однако вернемся к нашему вопросу – почему данная константа равна 6.022 • 10^23?

постоянная авогадроВ химии, в 1973 г., для удобства в расчетах было предложено ввести такое понятие как «количество вещества». Основной единицей для измерения количества стал моль. Согласно рекомендациям IUPAC, количество любого вещества пропорционально числу его конкретных элементарных частиц. Коэффициент пропорциональности не зависит от типа вещества, а число Авогадро является его обратной величиной.

Для наглядности возьмем какой-нибудь пример. Как известно из определения атомной единицы массы, 1 а.е.м. соответствует одной двенадцатой от массы одного атома углерода 12С и составляет 1.66053878•10^(−24) грамма. Если умножить 1 а.е.м. на константу Авогадро, то получится 1.000 г/моль. Теперь возьмем какой-нибудь химический элемент, скажем, бериллий. Согласно таблице масса одного атома бериллия составляет 9.01 а.е.м. Посчитаем чему равен один моль атомов этого элемента:

6.02 х 10^23 моль-1 * 1.66053878х10^(−24) грамм * 9.01 = 9,01 грамм/моль.

Таким образом, получается, что молярная масса численно совпадает с атомной.

Постоянная Авогадро была специально выбрана так, чтобы молярная масса соответствовала атомной либо безразмерной величине – относительной молекулярной (атомной) массе. Можно сказать, что число Авогадро обязано своему появлению, с одной стороны, атомной единице массы, а с другой – общепринятой единице для сравнения массы – грамму.

Авогадро Амедео – основатель молекулярной теории
Авогадро Амедео – известный итальянский физик и химик. Является основателем молекулярной теории. Признание получил лишь спустя полвека после своей смерти. В этой статье вам будет представлена краткая биография учёного.
далее
Что это - моль в химии? Определение и формулы
С понятием "моль" сталкивается каждый школьник, который начинает изучать химию. С более сложными понятиями, такими как молярная масса, молярная концентрация, молярность растворителя, тяжело разобраться, не зная, что такое моль. Можно ...
далее
Химия: основные понятия, определения, термины и законы
Химия, основные понятия которой мы рассмотрим, – это наука, которая изучает вещества и их превращения, происходящие с изменением строения и состава, а значит, и свойств.
далее
Что это - количество вещества и как его определяют
В химии количественные отношения имеют особое значение. При проведении вычислений используется такая величина, как количество вещества. Проанализируем его формулу, единицы измерения.
далее
Идеальный газ. Уравнение состояния идеального газа. Изопроцессы.
Идеальный газ, уравнение состояния идеального газа, его температура и давление, объем… список параметров и определений, которыми оперируют в соответствующем разделе физики, можно продолжать достаточно долго. Сегодня мы поговорим как раз на эту тему.
далее
Идеальный газ. Уравнение состояния идеального газа. Изопроцессы.
Молекулярная масса воздуха - определение
Молекулярная масса выражается суммой масс атомов, входящих в молекулу вещества. Обычно она выражается в а.е.м., (атомных единицах массы), иногда еще называется дальтон и обозначается D. За 1 а.е.м. сегодня принимается 1/12 массы С12 атома углерода, что в единицах массы равно 1,66057.10-27 кг.
далее
Молекулярная масса воздуха - определение
Молекулярная масса: суть данного химического показателя, способы определения
В статье описывается суть химического понятия "молекулярная масса", указываются методы ее определения, в том числе для газообразных веществ, а также значение молекулярного веса в химической отрасли.
далее
Молекулярная масса: суть данного химического показателя, способы определения
Относительная молекулярная масса - физическая величина, свойственная каждому веществу
Относительная молекулярная масса свойственна каждому веществу и будет для него индивидуальна. Данная величина определяется как для простых, так и для сложных соединений, неорганических и органических. Относительная молекулярная масса вещества – это физическая величина, которая равна отношению массы молекулы соединения к 1/12 части атома углерода.
далее
Относительная молекулярная масса - физическая величина, свойственная каждому веществу
Что такое нормальность раствора? Как правильно определить нормальность раствора? Формула нормальности раствора
Что такое нормальность раствора? Как её вычислить? Формула нормальности раствора, история открытия, способы выражения концентрации.
далее
Что такое нормальность раствора? Как правильно определить нормальность раствора? Формула нормальности раствора