Số Avogadro là gì? hằng số Avogadro

định luật Avogadro

Vào buổi bình minh của sự phát triển lý thuyết nguyên tử (), A. Avogadro đã đưa ra một giả thuyết, theo đó, ở cùng nhiệt độ và áp suất, những thể tích khí lý tưởng bằng nhau chứa cùng một số phân tử. Giả thuyết này sau đó được chứng minh là một hệ quả tất yếu của thuyết động học và ngày nay được gọi là định luật Avogadro. Nó có thể được phát biểu như sau: một mol khí bất kỳ ở cùng nhiệt độ và áp suất chiếm cùng một thể tích, trong điều kiện bình thường bằng nhau 22,41383 . Đại lượng này được gọi là thể tích mol của chất khí.

Bản thân Avogadro cũng không ước tính số lượng phân tử trong một thể tích nhất định nhưng ông hiểu rằng đây là một giá trị rất lớn. Nỗ lực đầu tiên nhằm tìm số phân tử chiếm một thể tích nhất định được thực hiện vào năm J. Loschmidt. Từ tính toán của Loschmidt, người ta suy ra rằng đối với không khí, số lượng phân tử trên một đơn vị thể tích là 1,81·10.18 cm −3, nhỏ hơn khoảng 15 lần so với giá trị thực. Tám năm sau, Maxwell đưa ra một ước tính gần hơn nhiều về “khoảng 19 triệu triệu triệu” phân tử trên mỗi cm khối, hay 1,9 10 19 cm −3. Trên thực tế, 1 cm³ khí lý tưởng ở điều kiện bình thường chứa 2,68675·1019 phân tử. Đại lượng này được gọi là số Loschmidt (hoặc hằng số). Kể từ đó, một số lượng lớn các phương pháp độc lập để xác định số Avogadro đã được phát triển. Sự phù hợp tuyệt vời giữa các giá trị thu được cung cấp bằng chứng mạnh mẽ về số lượng phân tử thực tế.

Đo hằng số

Dữ liệu trong bài viết này là vào tháng 12 năm 2011.

Giá trị được chấp nhận chính thức cho số Avogadro ngày nay được đo vào năm 2010. Để làm được điều này, hai quả cầu làm bằng silicon-28 đã được sử dụng. Các quả cầu này thu được tại Viện Tinh thể học Leibniz và được đánh bóng tại Trung tâm Quang học Chính xác Úc một cách trơn tru đến mức độ cao của các phần nhô ra trên bề mặt của chúng không vượt quá 98 nm. Để sản xuất, silicon-28 có độ tinh khiết cao đã được sử dụng, phân lập tại Viện Hóa học về các chất có độ tinh khiết cao Nizhny Novgorod của Viện Hàn lâm Khoa học Nga từ silicon tetrafluoride, được làm giàu bằng silicon-28, thu được tại Phòng Thiết kế Kỹ thuật Cơ khí Trung ương. Văn phòng ở St. Petersburg.

Có những vật thể lý tưởng gần như như vậy, người ta có thể tính toán với độ chính xác cao số lượng nguyên tử silicon trong quả bóng và từ đó xác định được số Avogadro. Theo kết quả thu được thì bằng 6,02214084(18)×10 23 mol −1 .

Mối quan hệ giữa các hằng số

  • Thông qua tích của hằng số Boltzmann, Hằng số khí phổ quát, R=kN MỘT.
  • Hằng số Faraday được biểu thị thông qua tích của điện tích cơ bản và số Avogadro, F=eN MỘT.

Xem thêm

Ghi chú

Văn học

  • Số Avogadro // Bách khoa toàn thư Liên Xô vĩ đại

Quỹ Wikimedia.

2010.

    Xem "số Avogadro" là gì trong các từ điển khác: - (Hằng số Avogadro, ký hiệu L), hằng số bằng 6,022231023, tương ứng với số lượng nguyên tử hoặc phân tử có trong một mol của một chất…

    Từ điển bách khoa khoa học kỹ thuật số Avogadro - Avogadro konstanta statusas T sritis chemija apibrėžtis Dalelių (atomų, molekulių, jonų) skaičius viename medžiagos molyje, lygus (6.02204 ± 0.000031)·10²³ mol⁻¹. santrumpa(os) Santrumpą žr. Priede. priedas(ai) Các định dạng Grafinis atitikmenys:… …

    Từ điển bách khoa khoa học kỹ thuật Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

    - Avogadro konstanta statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. hằng số Avogadro; Số Avogadro vok. Avogadro Constante, f; Avogadrosche Konstante, f rus. Hằng số Avogadro, f; Số Avogadro, n pranc. Constante d'Avogadro, f; nombre… … Fizikos terminų žodynas Hằng số Avogadro (số Avogadro) - số lượng hạt (nguyên tử, phân tử, ion) có trong 1 mol chất (mol là lượng chất có chứa số hạt bằng số nguyên tử có trong đúng 12 gam đồng vị cacbon 12), ký hiệu là bằng ký hiệu N = 6,023 1023. Một trong ... ...

    Sự khởi đầu của khoa học tự nhiên hiện đại - (số Avogadro), số lượng các phần tử cấu trúc (nguyên tử, phân tử, ion hoặc các chất khác) theo đơn vị. số lượng va trong va (trong một bến tàu). Được đặt tên để vinh danh A. Avogadro, được chỉ định là NA. A.p. là một trong những hằng số vật lý cơ bản, cần thiết để xác định bội số ...

    Bách khoa toàn thư vật lý - (số Avogadro; ký hiệu là NA), số lượng phân tử hoặc nguyên tử có trong 1 mol chất, NA = 6,022045(31) x 1023 mol 1; tên tên là A. Avogadro...

    Khoa học tự nhiên. Từ điển bách khoa - (số Avogadro), số lượng hạt (nguyên tử, phân tử, ion) có trong 1 mol va. Nó được ký hiệu là NA và bằng (6.022045 ...

    Na = (6,022045±0,000031)*10 23 số lượng phân tử trong một mol của bất kỳ chất nào hoặc số lượng nguyên tử trong một mol của một chất đơn giản. Một trong những hằng số cơ bản, với sự trợ giúp của nó, bạn có thể xác định các đại lượng, chẳng hạn như khối lượng của một nguyên tử hoặc phân tử (xem... ... Bách khoa toàn thư của Collier

Chúng ta biết từ một khóa học hóa học ở trường rằng nếu chúng ta lấy một mol của bất kỳ chất nào thì nó sẽ chứa 6,02214084(18).10^23 nguyên tử hoặc các thành phần cấu trúc khác (phân tử, ion, v.v.). Để thuận tiện, số Avogadro thường được viết dưới dạng: 6,02. 10^23.

Tuy nhiên, tại sao hằng số Avogadro (trong tiếng Ukraina “trở thành Avogadro”) lại bằng chính xác giá trị này? Không có câu trả lời cho câu hỏi này trong sách giáo khoa, và các nhà sử học hóa học đưa ra nhiều phiên bản khác nhau. Có vẻ như số Avogadro có ý nghĩa bí mật nào đó. Rốt cuộc, có những con số kỳ diệu, trong đó một số bao gồm số pi, số Fibonacci, bảy (ở phía đông là tám), 13, v.v. Chúng ta sẽ chống lại tình trạng chân không thông tin. Chúng ta sẽ không nói về Amedeo Avogadro là ai và tại sao một miệng núi lửa trên Mặt trăng cũng được đặt tên để vinh danh nhà khoa học này, bên cạnh định luật mà ông đã xây dựng và hằng số mà ông đã tìm ra. Nhiều bài viết đã được viết về điều này.

Nói chính xác hơn, tôi không tham gia vào việc đếm các phân tử hay nguyên tử theo bất kỳ thể tích cụ thể nào. Người đầu tiên cố gắng tìm ra có bao nhiêu phân tử khí

chứa trong một thể tích nhất định ở cùng áp suất và nhiệt độ, là Joseph Loschmidt, và đây là vào năm 1865. Theo kết quả thí nghiệm của mình, Loschmidt đã đi đến kết luận rằng trong một cm khối của bất kỳ chất khí nào ở điều kiện bình thường đều có 2,68675. 10^19 phân tử.

Sau đó, các phương pháp độc lập đã được phát minh để xác định số Avogadro và vì kết quả gần như nhất quán nên điều này một lần nữa ủng hộ sự tồn tại thực sự của các phân tử. Hiện tại, số lượng phương pháp đã vượt quá 60, nhưng trong những năm gần đây, các nhà khoa học đã cố gắng cải thiện hơn nữa độ chính xác của ước tính nhằm đưa ra một định nghĩa mới cho thuật ngữ "kg". Cho đến nay, kilôgam đã được so sánh với một tiêu chuẩn vật liệu đã chọn mà không có bất kỳ định nghĩa cơ bản nào.

Tuy nhiên, hãy quay lại câu hỏi của chúng ta - tại sao hằng số này lại bằng 6,022. 10^23?

Trong hóa học, vào năm 1973, để thuận tiện cho việc tính toán, người ta đã đề xuất đưa ra một khái niệm như “lượng chất”. Mol trở thành đơn vị cơ bản để đo số lượng. Theo khuyến nghị của IUPAC, lượng của bất kỳ chất nào đều tỷ lệ thuận với số lượng hạt cơ bản cụ thể của nó. Hệ số tỷ lệ không phụ thuộc vào loại chất và số Avogadro là nghịch đảo của nó.

Để rõ ràng, hãy lấy một ví dụ. Như đã biết từ định nghĩa về đơn vị khối lượng nguyên tử, 1 a.u.m. tương ứng với 1/12 khối lượng của một nguyên tử cacbon 12C và là 1,66053878,10^(-24) gam. Nếu bạn nhân 1 amu. theo hằng số Avogadro, chúng ta nhận được 1.000 g/mol. Bây giờ hãy lấy một ít berili chẳng hạn. Theo bảng, khối lượng của một nguyên tử berili là 9,01 amu. Hãy tính xem một mol nguyên tử của nguyên tố này bằng bao nhiêu:

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

Vì vậy, hóa ra về mặt số lượng nó trùng khớp với nguyên tử.

Hằng số Avogadro được chọn đặc biệt sao cho khối lượng mol tương ứng với một đại lượng nguyên tử hoặc đại lượng không thứ nguyên - phân tử tương đối. Chúng ta có thể nói rằng số Avogadro một mặt có vẻ ngoài là đơn vị khối lượng nguyên tử, mặt khác là do đơn vị khối lượng nguyên tử. đơn vị được chấp nhận rộng rãi để so sánh khối lượng - gam.

Tiến sĩ Khoa học Vật lý và Toán học Evgeniy Meilikhov

Lời giới thiệu (viết tắt) cuốn sách: Số Meilikhov E. Z. Avogadro. Làm thế nào để nhìn thấy một nguyên tử. - Dolgoprudny: Nhà xuất bản "Trí tuệ", 2017.

Nhà khoa học người Ý Amedeo Avogadro, người cùng thời với A. S. Pushkin, là người đầu tiên hiểu rằng số lượng nguyên tử (phân tử) trong một gam-nguyên tử (mol) của một chất là như nhau đối với tất cả các chất. Biết được con số này sẽ mở ra con đường ước tính kích thước của các nguyên tử (phân tử). Trong suốt cuộc đời của Avogadro, giả thuyết của ông không nhận được sự công nhận xứng đáng.

Một cuốn sách mới của Evgeny Zalmanovich Meilikhov, giáo sư tại MIPT, trưởng nhóm nghiên cứu tại Viện Kurchatov của Trung tâm Nghiên cứu Quốc gia, viết về lịch sử của số Avogadro.

Nếu do một thảm họa toàn cầu nào đó, tất cả kiến ​​​​thức tích lũy được đều bị phá hủy và chỉ một cụm từ đến được với các thế hệ sinh vật tương lai, thì câu nói nào, gồm ít từ nhất, sẽ mang lại nhiều thông tin nhất? Tôi tin rằng đây là giả thuyết nguyên tử: ...tất cả các vật thể đều bao gồm các nguyên tử - những vật thể nhỏ chuyển động liên tục.
R. Feynman. Bài giảng vật lý của Feynman

Số Avogadro (hằng số Avogadro, hằng số Avogadro) được định nghĩa là số nguyên tử có trong 12 gam đồng vị nguyên chất cacbon-12 (12 C). Nó thường được ký hiệu là N A, ít thường xuyên hơn là L. Giá trị của số Avogadro được CODATA (nhóm nghiên cứu về các hằng số cơ bản) đề xuất vào năm 2015: N A = 6,02214082(11)·10 23 mol -1. Một mol là lượng chất chứa N các nguyên tố cấu trúc A (nghĩa là có cùng số nguyên tố với số nguyên tử có trong 12 g 12 C) và các nguyên tố cấu tạo thường là nguyên tử, phân tử, ion, v.v. định nghĩa, một đơn vị khối lượng nguyên tử (a.u. .m.) bằng 1/12 khối lượng của nguyên tử 12 C. Một mol (gram-mol) của một chất có khối lượng (khối lượng mol), khi biểu thị tính bằng gam, bằng số với khối lượng phân tử của chất này (tính bằng đơn vị khối lượng nguyên tử). Ví dụ: 1 mol natri có khối lượng 22,9898 g và chứa (xấp xỉ) 6,02 10 23 nguyên tử, 1 mol canxi florua CaF 2 có khối lượng (40,08 + 2 18,998) = 78,076 g và chứa (xấp xỉ) 6 . 02·10 23 phân tử.

Vào cuối năm 2011, tại Đại hội đồng lần thứ XXIV về Cân nặng và Đo lường, một đề xuất đã được nhất trí thông qua để xác định nốt ruồi trong phiên bản tương lai của Hệ thống Đơn vị Quốc tế (SI) theo cách tránh mối liên hệ của nó với định nghĩa. gam. Dự kiến, năm 2018 nốt ruồi sẽ được xác định trực tiếp bằng số Avogadro, số này sẽ được gán giá trị chính xác (không có sai số) dựa trên kết quả đo do CODATA khuyến nghị. Trong khi đó, số Avogadro không phải là giá trị được chấp nhận mà là giá trị có thể đo lường được.

Hằng số này được đặt theo tên của nhà hóa học nổi tiếng người Ý Amedeo Avogadro (1776-1856), người mặc dù bản thân ông không biết con số này nhưng hiểu rằng đó là một giá trị rất lớn. Vào buổi bình minh của sự phát triển lý thuyết nguyên tử, Avogadro đã đưa ra một giả thuyết (1811), theo đó, ở cùng nhiệt độ và áp suất, những thể tích khí lý tưởng bằng nhau chứa cùng một số phân tử. Giả thuyết này sau đó được chứng minh là hệ quả của lý thuyết động học của chất khí và ngày nay được gọi là định luật Avogadro. Nó có thể được xây dựng như sau: một mol khí bất kỳ ở cùng nhiệt độ và áp suất chiếm cùng một thể tích, trong điều kiện bình thường bằng 22,41383 lít (điều kiện bình thường tương ứng với áp suất P 0 = 1 atm và nhiệt độ T 0 = 273,15 K). Đại lượng này được gọi là thể tích mol của chất khí.

Nỗ lực đầu tiên nhằm tìm số phân tử chiếm một thể tích nhất định được thực hiện vào năm 1865 bởi J. Loschmidt. Từ tính toán của ông, số lượng phân tử trên một đơn vị thể tích không khí là 1,8·10.18 cm -3, mà hóa ra là nhỏ hơn khoảng 15 lần so với giá trị đúng. Tám năm sau, J. Maxwell đưa ra ước tính gần với sự thật hơn nhiều - 1,9·10 19 cm -3. Cuối cùng, vào năm 1908, Perrin đã đưa ra một ước tính có thể chấp nhận được: N A = 6,8·10 23 mol -1 Số Avogadro, tìm được từ các thí nghiệm về chuyển động Brown.

Kể từ đó, một số lượng lớn các phương pháp độc lập để xác định số Avogadro đã được phát triển và các phép đo chính xác hơn đã chỉ ra rằng trên thực tế, 1 cm 3 khí lý tưởng trong điều kiện bình thường chứa (xấp xỉ) 2,69 10 19 phân tử. Đại lượng này được gọi là số Loschmidt (hoặc hằng số). Nó tương ứng với số Avogadro N A ≈ 6,02·10 23.

Số Avogadro là một trong những hằng số vật lý quan trọng đóng vai trò chính trong sự phát triển của khoa học tự nhiên. Nhưng nó có phải là “hằng số vật lý phổ quát (cơ bản)” không? Bản thân thuật ngữ này không được xác định và thường được liên kết với một bảng chi tiết hơn hoặc ít hơn về các giá trị số của các hằng số vật lý sẽ được sử dụng để giải quyết vấn đề. Về vấn đề này, các hằng số vật lý cơ bản thường được coi là những đại lượng không phải là hằng số trong tự nhiên và chỉ tồn tại nhờ một hệ đơn vị đã chọn (chẳng hạn như hằng số từ và điện của chân không) hoặc các thỏa thuận quốc tế thông thường (chẳng hạn như đơn vị khối lượng nguyên tử). Các hằng số cơ bản thường bao gồm nhiều đại lượng dẫn xuất (ví dụ, hằng số khí R, bán kính electron cổ điển r e = e 2 /m e c 2, v.v.) hoặc, như trong trường hợp thể tích mol, giá trị của một số thông số vật lý liên quan đến cụ thể điều kiện thí nghiệm được chọn chỉ vì lý do thuận tiện (áp suất 1 atm và nhiệt độ 273,15 K). Từ quan điểm này, số Avogadro thực sự là một hằng số cơ bản.

Cuốn sách này được dành cho lịch sử và sự phát triển của các phương pháp xác định con số này. Sử thi kéo dài khoảng 200 năm và ở các giai đoạn khác nhau gắn liền với các mô hình và lý thuyết vật lý đa dạng, nhiều trong số đó vẫn không mất đi sự liên quan cho đến ngày nay. Những bộ óc khoa học sáng giá nhất đã góp tay vào câu chuyện này - chỉ có tên A. Avogadro, J. Loschmidt, J. Maxwell, J. Perrin, A. Einstein, M. Smoluchowski. Danh sách có thể tiếp tục...

Tác giả phải thừa nhận rằng ý tưởng viết cuốn sách không thuộc về ông mà thuộc về Lev Fedorovich Soloveichik, bạn cùng lớp của ông tại Viện Vật lý và Công nghệ Moscow, một người đam mê nghiên cứu và phát triển ứng dụng nhưng vẫn là một người lãng mạn. nhà vật lý tận tâm. Đây là một người (một trong số ít) tiếp tục “ngay cả trong thời đại tàn khốc của chúng ta” để đấu tranh cho một nền giáo dục vật lý “cao hơn” thực sự ở Nga, đánh giá cao và bằng hết khả năng của mình, phát huy vẻ đẹp và sự duyên dáng của các ý tưởng vật lý . Được biết, từ cốt truyện mà A. S. Pushkin giao cho N. V. Gogol, đã nảy sinh một vở hài kịch xuất sắc. Tất nhiên, điều này không xảy ra ở đây, nhưng có thể cuốn sách này cũng sẽ hữu ích với ai đó.

Cuốn sách này không phải là một tác phẩm “khoa học đại chúng”, mặc dù thoạt nhìn có vẻ như vậy. Nó thảo luận về vật lý nghiêm túc dựa trên một số bối cảnh lịch sử, sử dụng toán học nghiêm túc và thảo luận về các mô hình khoa học khá phức tạp. Trên thực tế, cuốn sách bao gồm hai phần (không phải lúc nào cũng được phân chia rõ ràng), được thiết kế dành cho những độc giả khác nhau - một số có thể thấy nó thú vị từ quan điểm lịch sử và hóa học, trong khi những phần khác có thể tập trung vào khía cạnh vật lý và toán học của vấn đề. Tác giả đã nghĩ đến một độc giả ham học hỏi - một sinh viên Khoa Vật lý hoặc Hóa học, không xa lạ với toán học và đam mê lịch sử khoa học. Có học sinh như vậy không? Tác giả không biết câu trả lời chính xác cho câu hỏi này, nhưng dựa trên kinh nghiệm của bản thân, ông hy vọng rằng có.

Thông tin về sách của Nhà xuất bản Trí tuệ có trên trang web www.id-intellect.ru

Ngày 21 tháng 1 năm 2017

Biết lượng mol của một chất và số Avogadro, rất dễ tính được có bao nhiêu phân tử có trong chất này. Đơn giản chỉ cần nhân số Avogadro với lượng chất.

N=N A *ν

Và nếu bạn đến phòng khám để làm các xét nghiệm, chẳng hạn như lượng đường trong máu, biết chỉ số Avogadro, bạn có thể dễ dàng đếm được số lượng phân tử đường trong máu. Vâng, ví dụ, phân tích cho thấy 5 mol. Hãy nhân kết quả này với số Avogadro và nhận được 3.010.000.000.000.000.000.000.000 mảnh. Nhìn vào hình này, có thể hiểu rõ tại sao họ ngừng đo phân tử theo từng phần và bắt đầu đo chúng theo số mol.

Khối lượng mol (M).

Nếu chưa biết lượng của một chất thì có thể tìm ra nó bằng cách chia khối lượng của chất đó cho khối lượng mol của nó.

N=N A * m / M .

Câu hỏi duy nhất có thể nảy sinh ở đây là: "khối lượng mol là gì?" Không, có vẻ như đây không phải là một nhóm họa sĩ!!! Khối lượng mol là khối lượng của một mol chất đó. Mọi thứ ở đây đều đơn giản, nếu một mol chứa N hạt A (tức là bằng số Avogadro), khi đó, nhân khối lượng của một hạt như vậy tôi 0 theo số Avogadro, chúng ta có được khối lượng mol.

M=m 0 *N A .

Khối lượng mol là khối lượng của một mol chất đó.

Và thật tốt nếu nó được biết đến, nhưng nếu không thì sao? Chúng ta sẽ phải tính khối lượng của một phân tử m 0 . Nhưng đây cũng không phải là vấn đề. Bạn chỉ cần biết công thức hóa học của nó và có sẵn bảng tuần hoàn.

Trọng lượng phân tử tương đối (Mr).

Nếu số lượng phân tử trong một chất rất lớn thì khối lượng của một phân tử m0 thì ngược lại, rất nhỏ. Vì vậy, để thuận tiện cho việc tính toán, chúng tôi đưa ra khối lượng phân tử tương đối (Mr). Đây là tỷ lệ khối lượng của một phân tử hoặc nguyên tử của một chất với 1/12 khối lượng của nguyên tử carbon. Nhưng đừng để điều này làm bạn sợ, đối với các nguyên tử, nó được biểu thị trong bảng tuần hoàn và đối với các phân tử, nó được tính bằng tổng khối lượng phân tử tương đối của tất cả các nguyên tử có trong phân tử. Trọng lượng phân tử tương đối được đo bằng đơn vị khối lượng nguyên tử (a.u.m), tính theo kg 1 amu = 1,67 10 -27 kg. Biết được điều này, chúng ta có thể dễ dàng xác định khối lượng của một phân tử bằng cách nhân khối lượng phân tử tương đối với 1,67 10 -27.

m 0 = Mr *1,67*10 -27 .

Trọng lượng phân tử tương đối- tỷ lệ khối lượng của một phân tử hoặc nguyên tử của một chất với 1/12 khối lượng của nguyên tử cacbon.

Mối liên hệ giữa khối lượng mol và khối lượng phân tử.

Ta nhắc lại công thức tìm khối lượng mol:

M=m 0 *N A .

Bởi vì m 0 = Mr * 1,67 10 -27, chúng ta có thể biểu thị khối lượng mol như sau:

M=M r *N A *1,67 10 -27 .

Bây giờ nếu chúng ta nhân số Avogadro N A với 1,67 10 -27, chúng ta sẽ có 10 -3, tức là để tìm ra khối lượng mol của một chất, chỉ cần nhân khối lượng phân tử của nó với 10 -3 là đủ.

M=M r *10 -3

Nhưng đừng vội làm tất cả những điều này bằng cách tính số lượng phân tử. Nếu biết khối lượng của một chất m rồi chia cho khối lượng của phân tử m 0 thì ta được số phân tử có trong chất này.

N=m / m 0

Tất nhiên, việc đếm các phân tử là một công việc vô ơn; chúng không chỉ nhỏ mà còn liên tục chuyển động. Đề phòng trường hợp bạn bị lạc, bạn sẽ phải đếm lại. Nhưng trong khoa học, cũng như trong quân đội, có một từ “phải” như vậy, và do đó, ngay cả nguyên tử, phân tử cũng được tính đến…

> Số Avogadro

Tìm hiểu những gì bằng nhau số Avogadroở nốt ruồi. Nghiên cứu tỉ số giữa lượng chất của phân tử và số Avogadro, chuyển động Brown, hằng số khí và Faraday.

Số lượng phân tử trong một mol được gọi là số Avogadro, là 6,02 x 10 23 mol -1.

Mục tiêu học tập

  • Hiểu được mối liên hệ giữa số Avogadro và số mol.

Điểm chính

  • Avogadro đề xuất rằng trong trường hợp áp suất và nhiệt độ bằng nhau, những thể tích khí bằng nhau chứa cùng số lượng phân tử.
  • Hằng số Avogadro là một yếu tố quan trọng vì nó kết nối các hằng số và tính chất vật lý khác.
  • Albert Einstein tin rằng con số này có thể được suy ra từ số lượng chuyển động Brown. Nó được đo lần đầu tiên vào năm 1908 bởi Jean Perrin.

Điều khoản

  • Hằng số khí là hằng số phổ quát (R), tuân theo định luật khí lý tưởng. Nó được lấy từ hằng số Boltzmann và số Avogadro.
  • Hằng số Faraday là lượng điện tích trên mỗi mol electron.
  • Chuyển động Brown là sự dịch chuyển ngẫu nhiên của các phần tử được hình thành do va chạm với từng phân tử riêng lẻ trong chất lỏng.

Nếu bạn phải đối mặt với sự thay đổi về lượng của một chất, thì việc sử dụng một đơn vị khác thay vì số lượng phân tử sẽ dễ dàng hơn. Mol đóng vai trò là đơn vị cơ bản trong hệ thống quốc tế và vận chuyển một chất chứa số nguyên tử được lưu trữ trong 12 g carbon-12. Lượng chất này được gọi là số Avogadro.

Ông đã thiết lập được mối liên hệ giữa các khối lượng có cùng thể tích của các loại khí khác nhau (trong cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất). Điều này thúc đẩy mối quan hệ của khối lượng phân tử của chúng

Số Avogadro đại diện cho số lượng phân tử có trong một gam oxy. Hãy nhớ rằng đây là dấu hiệu cho thấy đặc tính định lượng của một chất chứ không phải là một chiều đo lường độc lập. Năm 1811, Avogadro đoán rằng thể tích của một chất khí có thể tỷ lệ thuận với số lượng nguyên tử hoặc phân tử và điều này sẽ không bị ảnh hưởng bởi bản chất của chất khí (con số này là phổ quát).

Giải Nobel Vật lý được trao cho Jean Perinne vào năm 1926 vì ông đã tìm ra hằng số Avogadro. Vậy số Avogadro là 6,02 x 10 23 mol -1.

Ý nghĩa khoa học

Hằng số Avogadro đóng vai trò là một mắt xích quan trọng trong các quan sát tự nhiên vĩ mô và vi mô. Nó giống như một cầu nối cho các hằng số và tính chất vật lý khác. Ví dụ: nó thiết lập mối liên hệ giữa hằng số khí (R) và hằng số Boltzmann (k):

R = kN A = 8,314472 (15) J mol -1 K -1 .

Và giữa hằng số Faraday (F) và điện tích cơ bản (e):

F = N A e = 96485.3383 (83) C mol -1 .

Tính hằng số

Việc xác định số ảnh hưởng đến việc tính khối lượng nguyên tử, kết quả thu được bằng cách chia khối lượng của một mol khí cho số Avogadro. Năm 1905, Albert Einstein đề xuất suy luận nó dựa trên độ lớn của chuyển động Brown. Ý tưởng này đã được Jean Perrin thử nghiệm vào năm 1908.