Avogadrojeva številka: zanimive informacije

Iz šolskega tečaja kemije vemo, da če vzamemo en mol snov, potem vsebuje 6,02214084 (18) • 10 ^ 23 atomov ali drugih strukturnih elementov (molekule, ioni itd.). Za udobje je Avogadrojeva številka običajno napisana v naslednji obliki: 6.02 • 10 ^ 23.

Vendar, zakaj je stalnica Avogadro (v ukrajinskem jeziku "Avogadro" postala) enaka tej vrednosti? Odgovore na to vprašanje v učbenikih manjka, zgodovinarji iz kemije pa ponujajo različne različice. Zdi se, da ima Avogadrojeva številka nekaj skrivnega pomena. Konec koncev obstajajo tudi magične številke, v katerih je nekaj število "pi", številke Fibonacci, sedem (na vzhodu osem), 13 itd. Bomo se borili proti informacijskemu vakuumu. O tem, kdo je Amedeo Avogadro, in zakaj v čast tega znanstvenika, poleg zakona, ki ga je oblikoval, je bila tudi konstanta na kraterju na Luni, ne bomo govorili. To je že napisano veliko člankov.

Če želite biti natančni, Amedeo Avogadro ni obravnaval izračun molekul ali atomov v določeni količini. Prvi, ki poskuša ugotoviti, koliko molekul plina je vsebovan v danem volumnu z enakim pritiskom in temperaturo, je bil Josef Loschmidt, in to je bilo leta 1865. Kot rezultat svojih poskusov, Loschmidt je prišel do zaključka, da v enem kubičnem centimetru plina pod običajnimi pogoji je 2.68675 • 10 ^ 19 molekul.

Nato je bil izumljen veliko število neodvisni načini določanja števila Avogadrojev in ker so se rezultati večinoma sovpadali, je to še enkrat govorilo v prid dejanskemu obstoju molekul. Trenutno je število metod preseglo 60, toda v zadnjih letih znanstveniki poskušajo dodatno izboljšati točnost ocene, da uvedejo novo definicijo izraza "kilogram". Doslej je kilogram primerjal z izbranim materialnim standardom brez kakršne koli temeljne opredelitve.

Vendar se vrnimo k našemu vprašanju - zakaj je ta stalna 6,022 • 10 ^ 23?

V kemiji je leta 1973 za lažje izračune predlagano, da se tak način pojmuje kot »količina snovi«. Osnovna enota za merjenje količine je bila mol. V skladu s priporočili IUPAC je količina katere koli snovi sorazmerna s številom njegovih specifičnih elementarnih delcev. Koeficient sorazmernosti ni odvisen od vrste snovi, Avogadrojeva številka pa je recipročna.

Za jasnost, vzemimo zgled. Kot je znano iz definicije enote atomske mase, 1 amu. ustreza eni dvanajstini mase enega ogljikovega atoma 12C in znaša 1,66053878 • 10 ^ (minus-24) gramov. Če pomnožimo 1 amu na konstanti Avogadroja, potem bo to 1.000 g / mol. Zdaj pa vzemi nekaj kemični element, recimo berilij. Po tabeli je masa enega berilijevega atoma 9,01 amu. Let`s štetje, kaj je en mol atomov tega elementa:

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

Tako se izkaže molska masa numerično sovpada z atomskim.

Konstanta Avogadro je bila posebej izbrana tako, da je molska masa ustrezala atomski ali dimenzionalni vrednosti - relativni molekuli (atomska) masa. Lahko rečemo, da ima Avogadrojeva številka na eni strani atomsko enoto mase in na drugi strani skupni enoti za primerjavo množice.