Avogadro numeris: įdomūs faktai

Avogadro numeris: įdomūs faktai
Avogadro numeris: įdomūs faktai
Anonim

Iš mokyklinio chemijos kurso žinome, kad jei paimsime vieną molį bet kokios medžiagos, tai joje bus 6,02214084(18)•10^23 atomų ar kitų struktūrinių elementų (molekulių, jonų ir pan.). Patogumo dėlei Avogadro numeris dažniausiai rašomas tokia forma: 6.02 • 10^23.

avogadro numeris
avogadro numeris

Tačiau kodėl Avogadro konstanta (ukrainiškai „tapo Avogadro“) yra lygi šiai reikšmei? Vadovėliuose atsakymo į šį klausimą nėra, o chemijos istorikai siūlo įvairių versijų. Atrodo, kad Avogadro numeris turi kažkokią slaptą reikšmę. Juk yra stebuklingų skaičių, kur vieni nurodo skaičių „pi“, fibonačio skaičiai, septyni (rytuose aštuoni), 13 ir t.t. Kovosime su informacijos vakuumu. Nekalbėsime apie tai, kas yra Amedeo Avogadro ir kodėl, be jo suformuluoto dėsnio, šio mokslininko garbei buvo pavadinta ir rasta konstanta, Mėnulyje esantis krateris. Apie tai jau parašyta daug straipsnių.

Jei tiksliau, Amedeo Avogadro neskaičiavo molekulių ar atomų jokiame konkrečiame tūryje. Pirmasis, kuris bando išsiaiškinti, kiek dujų molekulių

tapoavogadro
tapoavogadro

buvo tam tikrame tūryje esant tokiam pačiam slėgiui ir temperatūrai, buvo Josefas Loschmidtas, ir tai buvo 1865 m. Atlikęs savo eksperimentus, Loschmidtas padarė išvadą, kad normaliomis sąlygomis viename kubiniame bet kokių dujų centimetre yra 2,68675 • 10^19 molekulių.

Vėliau buvo išrasta daugybė nepriklausomų būdų, kaip nustatyti Avogadro skaičių, ir kadangi rezultatai dažniausiai sutapo, tai dar kartą pasisakė už faktinį molekulių egzistavimą. Šiuo metu metodų skaičius viršijo 60, tačiau pastaraisiais metais mokslininkai bando dar labiau pagerinti sąmatos tikslumą, siekdami įvesti naują termino „kilogramas“apibrėžimą. Kol kas kilogramas lyginamas su pasirinktu medžiagos standartu be jokio esminio apibrėžimo.

Bet grįžkime prie klausimo – kodėl ši konstanta lygi 6,022 • 10^23?

avogadro konstanta
avogadro konstanta

Chemijoje 1973 m. skaičiavimų patogumui buvo pasiūlyta įvesti tokią sąvoką kaip „medžiagos kiekis“. Pagrindinis kiekio matavimo vienetas buvo molis. Pagal IUPAC rekomendacijas bet kurios medžiagos kiekis yra proporcingas jos specifinių elementariųjų dalelių skaičiui. Proporcingumo koeficientas nepriklauso nuo medžiagos tipo, o Avogadro skaičius yra jo abipusis skaičius.

Aiškumo dėlei paimkime pavyzdį. Kaip žinoma iš atominės masės vieneto apibrėžimo, 1 a.m.u. atitinka vieną dvyliktąją vieno anglies atomo masės 12C ir yra 1,66053878•10^(−24) gramų. Jei padauginsime iš 1a.u.m. pagal Avogadro konstantą gausite 1000 g/mol. Dabar paimkime kokį nors cheminį elementą, tarkime, berilį. Pagal lentelę vieno berilio atomo masė yra 9,01 amu. Apskaičiuokime, kam lygus vienas molis šio elemento atomų:

6,02 x 10^23 mol-11,66053878x10^(−24) gramo9,01=9,01 gramo/mol.

Taigi paaiškėja, kad molinė masė skaitine prasme yra tokia pati kaip atominė masė.

Avogadro konstanta buvo specialiai parinkta taip, kad molinė masė atitiktų atominę arba bematę reikšmę – santykinę molekulinę (atominę) masę. Galima sakyti, kad Avogadro skaičius, viena vertus, priklauso nuo atominės masės vieneto, kita vertus, dėl visuotinai priimto masės palyginimo vieneto - gramo.

Rekomenduojamas: