อโวกาโดรเบอร์: ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจ

อโวกาโดรเบอร์: ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจ
อโวกาโดรเบอร์: ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจ
Anonim

จากวิชาเคมีของโรงเรียน เรารู้ว่าถ้าเราเอาสารใดๆ มา 1 โมล ก็จะประกอบด้วย 6.02214084(18)•10^23 อะตอมหรือองค์ประกอบโครงสร้างอื่นๆ (โมเลกุล ไอออน ฯลฯ) เพื่อความสะดวก หมายเลข Avogadro มักจะเขียนในรูปแบบนี้: 6.02 • 10^23.

หมายเลขอะโวกาโดร
หมายเลขอะโวกาโดร

อย่างไรก็ตาม ทำไมค่าคงที่ Avogadro (ในภาษายูเครน “กลายเป็น Avogadro”) เท่ากับค่านี้ ไม่มีคำตอบสำหรับคำถามนี้ในหนังสือเรียน และนักประวัติศาสตร์เคมีก็มีเวอร์ชันต่างๆ มากมาย ดูเหมือนว่าหมายเลขของ Avogadro จะมีความหมายลับบางอย่าง ท้ายที่สุด มีตัวเลขวิเศษ ซึ่งบางคนอ้างถึงตัวเลข "pi" ตัวเลขฟีโบนักชี เจ็ด (แปดทางตะวันออก) 13 เป็นต้น เราจะต่อสู้กับสูญญากาศข้อมูล เราจะไม่พูดถึงว่าใครคืออาเมเดโอ อาโวกาโดร และทำไมนอกเหนือจากกฎหมายที่เขากำหนด ค่าคงที่ที่พบ หลุมอุกกาบาตบนดวงจันทร์ยังได้รับการตั้งชื่อเพื่อเป็นเกียรติแก่นักวิทยาศาสตร์คนนี้ด้วย มีบทความมากมายเกี่ยวกับเรื่องนี้

เพื่อความแม่นยำ Amedeo Avogadro ไม่ได้นับโมเลกุลหรืออะตอมในปริมาตรใดๆ คนแรกที่พยายามคิดหาจำนวนโมเลกุลของก๊าซ

กลายเป็นอะโวกาโดร
กลายเป็นอะโวกาโดร

บรรจุในปริมาตรที่กำหนดที่ความดันและอุณหภูมิเท่ากันคือ Josef Loschmidt และในปี 1865 จากการทดลองของเขา Loschmidt ได้ข้อสรุปว่าในหนึ่งลูกบาศก์เซนติเมตรของก๊าซใด ๆ ภายใต้สภาวะปกติมี 2.68675 • 10^19 โมเลกุล

ต่อมา มีการคิดค้นวิธีอิสระจำนวนมากเกี่ยวกับวิธีการกำหนดจำนวนอาโวกาโดร และเนื่องจากผลลัพธ์ส่วนใหญ่ใกล้เคียงกัน สิ่งนี้จึงได้กล่าวถึงการมีอยู่จริงของโมเลกุลอีกครั้ง ในขณะนี้ จำนวนวิธีมีมากกว่า 60 วิธี แต่ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ได้พยายามปรับปรุงความแม่นยำของการประมาณการเพิ่มเติม เพื่อแนะนำคำจำกัดความใหม่ของคำว่า "กิโลกรัม" จนถึงตอนนี้ เปรียบเทียบกิโลกรัมกับมาตรฐานวัสดุที่เลือกโดยไม่มีคำจำกัดความพื้นฐาน

กลับมาที่คำถามของเรา - ทำไมค่าคงที่นี้จึงเท่ากับ 6.022 • 10^23?

ค่าคงที่อะโวกาโดร
ค่าคงที่อะโวกาโดร

ในวิชาเคมี ในปีพ.ศ. 2516 เพื่อความสะดวกในการคำนวณ ได้มีการเสนอให้แนะนำแนวคิดเช่น "ปริมาณของสาร" หน่วยพื้นฐานสำหรับการวัดปริมาณคือโมล ตามคำแนะนำของ IUPAC ปริมาณของสารใดๆ จะเป็นสัดส่วนกับจำนวนของอนุภาคมูลฐานจำเพาะ ค่าสัมประสิทธิ์สัดส่วนไม่ได้ขึ้นอยู่กับชนิดของสาร และเลขอาโวกาโดรก็เป็นส่วนกลับ

เพื่อความชัดเจน มาดูตัวอย่างกัน ดังที่ทราบจากคำจำกัดความของหน่วยมวลอะตอมคือ 01.00 น. สอดคล้องกับหนึ่งในสิบสองของมวลของอะตอมคาร์บอนหนึ่งอะตอม 12C และมีค่าเท่ากับ 1.66053878•10^(−24) กรัม ถ้าเราคูณ 1อ.ม. โดยค่าคงที่อโวกาโดร คุณจะได้ 1,000 กรัม/โมล ทีนี้ลองมาดูองค์ประกอบทางเคมีกันบ้าง เช่น เบริลเลียม จากตาราง มวลของเบริลเลียมหนึ่งอะตอมเท่ากับ 9.01 amu มาคำนวณว่าอะตอมของธาตุนี้เท่ากับหนึ่งโมลของธาตุอะไร:

6.02 x 10^23 mol-11.66053878x10^(−24) กรัม9.01=9.01 กรัม/โมล

ดังนั้น ปรากฏว่ามวลโมลาร์เป็นตัวเลขเท่ากับมวลอะตอม

ค่าคงที่ของอะโวกาโดรถูกเลือกมาเป็นพิเศษเพื่อให้มวลโมลาร์สอดคล้องกับค่าอะตอมหรือค่าไร้มิติ - มวลโมเลกุลสัมพัทธ์ (อะตอม) เราสามารถพูดได้ว่าเลขอาโวกาโดรมีลักษณะที่ปรากฏในด้านหนึ่งสำหรับหน่วยมวลอะตอมและอีกด้านหนึ่งเป็นหน่วยที่ยอมรับโดยทั่วไปสำหรับการเปรียบเทียบมวล - กรัม

แนะนำ: