Avogadros Nummer: interessante Informationen

Aus dem Schulkurs der Chemie wissen wir, dass wir, wenn wir ein Mol einer Substanz nehmen, dann 6.02214084 (18) • 10 ^ 23 Atome oder andere Strukturelemente (Moleküle, Ionen usw.) enthalten. Für die Bequemlichkeit ist die Nummer von Avogadro gewöhnlich in folgender Form geschrieben: 6.02 • 10 ^ 23.

Doch warum ist die ständige Avogadro (in der ukrainischen Sprache "Avogadro wurde") genau auf diesen Wert? Die Antwort auf diese Frage in den Lehrbüchern fehlt, und Historiker aus der Chemie bieten eine Vielzahl von Versionen. Es scheint, dass die Nummer von Avogadro eine geheime Bedeutung hat. Immerhin gibt es auch magische Zahlen, wo manche die Nummer "pi", Fibonacci Zahlen, sieben (in den Osten acht), 13, etc. Wir werden das Informationsvakuum kämpfen. Über wen Amedeo Avogadro ist, und warum zu Ehren dieses Wissenschaftlers, zusätzlich zu dem Gesetz, das er formulierte, eine Konstante auch auf dem Krater auf dem Mond gefunden wurde, werden wir nicht sprechen. Dies ist bereits eine Menge von Artikeln geschrieben.

Um genau zu sein, beschäftigte sich Amedeo Avogadro nicht mit der Berechnung von Molekülen oder Atomen in einem bestimmten Volumen. Die erste zu versuchen, herauszufinden, wie viele Moleküle von Gas Enthalten in einem gegebenen Volumen bei gleichem Druck und Temperatur, war Josef Loschmidt, und es war 1865. Als Ergebnis seiner Experimente kam Loschmidt zu dem Schluss, dass in einem Kubikzentimeter jeglichem Gas unter normalen Bedingungen 2,68675 x 10 19 Moleküle vorhanden sind.

Anschließend wurde eine Vielzahl von unabhängigen Weisen, wie man die Zahl von Avogadro bestimmt, erfunden, und da die Ergebnisse weitgehend zusammenfielen, sprach dies noch einmal für die tatsächliche Existenz von Molekülen. Im Moment hat die Zahl der Methoden 60 überschritten, aber in den letzten Jahren versuchen die Wissenschaftler, die Genauigkeit der Bewertung weiter zu verbessern, um eine neue Definition des Begriffs "Kilogramm" einzuführen. Dennoch wird ein Kilogramm mit dem gewählten Materialstandard ohne grundsätzliche Definition verglichen.

Allerdings wollen wir zu unserer Frage zurückkehren – warum ist diese Konstante 6.022 • 10 ^ 23?

In der Chemie, im Jahr 1973, für die Bequemlichkeit in Berechnungen wurde vorgeschlagen, eine solche Vorstellung wie die "Menge an Substanz" einzuführen. Die Haupteinheit für die Messung der Menge war der Maulwurf. Nach den Empfehlungen von IUPAC ist die Menge an Substanz proportional zur Anzahl ihrer spezifischen Elementarteilchen. Der Proportionalitätskoeffizient hängt nicht von der Art der Substanz ab, und die Zahl von Avogadro ist ihr Gegenseitigkeit.

Für Klarheit, nimm uns ein Beispiel. Wie aus der Definition der Atommasseneinheit bekannt ist, beträgt 1 Amu. Entspricht einem Zwölftel der Masse eines Kohlenstoffatoms von 12C und ist 1.66053878 • 10 ^ (-24) Gramm. Wenn wir 1 amu multiplizieren Auf der Avogadro-Konstante wird es dann 1.000 g / mol. Jetzt nehmen wir ein chemisches Element, sagen wir, Beryllium. Nach dem Tisch ist die Masse eines Beryllium-Atoms 9.01 amu. Lasst uns zählen, was gleich einem Mol Atome dieses Elements ist:

6,02 x 10 & supmin; 23 mol-1 * 1,66053878×10 ^ (-24) Gramm * 9,01 = 9,01 g / mol

So stellt sich heraus, dass die Molmasse numerisch mit der Atommasse zusammenfällt.

Die konstante Avogadro wurde besonders gewählt, so dass die Molmasse einem atomaren oder dimensionslosen Wert entsprach – der relativen molekularen (atomaren) Masse. Man kann sagen, daß die Zahl von Avogadro ihr Aussehen einerseits der Atomeinheit der Masse und andererseits der gemeinsamen Einheit zum Vergleich des Massengramms verdankt.