Avogadro number: huvitavad faktid

Avogadro number: huvitavad faktid
Avogadro number: huvitavad faktid
Anonim

Kooli keemiakursusest teame, et kui võtta ükskõik millist ainet üks mool, siis see sisaldab 6,02214084(18)•10^23 aatomit või muid struktuurielemente (molekulid, ioonid jne). Mugavuse huvides kirjutatakse Avogadro number tavaliselt järgmisel kujul: 6.02 • 10^23.

avogadro number
avogadro number

Siiski, miks on Avogadro konstant (ukraina keeles "sai Avogadroks") selle väärtusega võrdne? Õpikutes sellele küsimusele vastust pole ja keemiaajaloolased pakuvad välja erinevaid versioone. Tundub, et Avogadro numbril on mingi salajane tähendus. On ju maagilisi numbreid, kus mõned viitavad numbrile "pi", fibonacci numbrid, seitse (idas kaheksa), 13 jne. Võitleme infovaakumiga. Me ei räägi sellest, kes on Amedeo Avogadro ja miks lisaks tema sõnastatud seadusele nimetati selle teadlase auks ka leitud konstant, Kuu kraater. Selle kohta on juba palju artikleid kirjutatud.

Kui täpne olla, siis Amedeo Avogadro ei lugenud molekule ega aatomeid üheski kindlas mahus. Esimene, kes proovib välja selgitada, mitu gaasi molekuli on

saiavogadro
saiavogadro

sisaldas antud mahus sama rõhu ja temperatuuri juures, oli Josef Loschmidt ja see oli 1865. aastal. Oma katsete tulemusena jõudis Loschmidt järeldusele, et ühes kuupsentimeetris igas gaasis on tavatingimustes 2,68675 • 10^19 molekuli.

Seejärel leiutati suur hulk sõltumatuid viise, kuidas Avogadro arvu määrata ja kuna tulemused enamjaolt langesid kokku, siis kõneles see taas molekulide tegeliku olemasolu kasuks. Praegu on meetodite arv ületanud 60, kuid viimastel aastatel on teadlased püüdnud hinnangu täpsust veelgi parandada, et võtta kasutusele uus mõiste "kilogramm" definitsioon. Seni on kilogrammi võrreldud valitud materjalistandardiga ilma põhjapaneva määratluseta.

Aga tagasi meie küsimuse juurde – miks on see konstant võrdne 6,022 • 10^23?

avogadro konstant
avogadro konstant

Keemias tehti 1973. aastal arvutuste mugavuse huvides ettepanek võtta kasutusele selline mõiste nagu "aine kogus". Koguse mõõtmise põhiühik oli mool. IUPACi soovituste kohaselt on mis tahes aine kogus võrdeline selle konkreetsete elementaarosakeste arvuga. Proportsionaalsuskoefitsient ei sõltu aine tüübist ja Avogadro arv on selle vastastikune arv.

Selguse huvides toome näite. Nagu on teada aatommassiühiku määratlusest, on 1 a.m.u. vastab ühele kaheteistkümnendikule ühe süsinikuaatomi massist 12C ja on 1,66053878•10^(-24) grammi. Kui me korrutame 1a.u.m. Avogadro konstandi järgi saad 1000 g/mol. Võtame nüüd mõne keemilise elemendi, näiteks berülliumi. Tabeli järgi on berülliumi ühe aatomi mass 9,01 amu. Arvutame välja, millega on võrdne selle elemendi üks mool aatomeid:

6,02 x 10^23 mol-11,66053878x10^(−24) grammi9,01=9,01 grammi/mol.

Seega selgub, et molaarmass on arvuliselt sama mis aatommass.

Avogadro konstant valiti spetsiaalselt nii, et molaarmass vastas aatomi- või dimensioonita väärtusele – suhtelisele molekulaar(aatom)massile. Võime öelda, et Avogadro arv võlgneb oma välimuse ühelt poolt aatommassi ühikule ja teiselt poolt massi võrdlemiseks üldtunnustatud ühikule - grammile.

Soovitan: