Чому дорівнює Авагадро. Атомна одиниця маси

Закон Авогадро

На зорі розвитку атомної теорії () А. Авогадро висунув гіпотезу, згідно з якою при однакових температурах і тиску в рівних обсягах ідеальних газів міститься однакове числомолекул. Пізніше було показано, що ця гіпотеза є необхідним наслідком кінетичної теорії, і зараз вона відома як закон Авогадро. Його можна сформулювати так: один моль будь-якого газу за однакових температур і тиску займає один і той же обсяг, за нормальних умов рівний 22,41383 . Ця величина відома як молярний обсяг газу.

Сам Авогадро не робив оцінок числа молекул у заданому обсязі, але розумів, що це дуже велика величина. Першу спробу знайти число молекул, що займають даний обсяг, зробив у році Й. Лошмідт. З обчислень Лошмідта випливало, що для повітря кількість молекул на одиницю об'єму становить 1,81·10 18 см −3 , що приблизно в 15 разів менше справжнього значення. Через 8 років Максвелл привів набагато ближчу до істини оцінку «близько 19 мільйонів мільйонів» молекул на кубічний сантиметр, або 1,9 10 19 см -3 . Насправді 1 см³ ідеального газупри нормальних умовахміститься 2,68675 · 10 19 молекул. Ця величина була названа числом (або постійною) Лошмідта. З того часу було розроблено велике числонезалежні методи визначення числа Авогадро. Чудовий збіг отриманих значень є свідченням реальної кількості молекул.

Вимірювання константи

Дані у цій статті наведені станом на грудень 2011 року.

Офіційно прийняте на сьогодні значення числа Авогадро було виміряно у 2010 році. Для цього використовувалися дві сфери, виготовлені з кремнію-28. Сфери були отримані в Інституті кристалографії імені Лейбніца і відполіровані в австралійському Центрі високоточної оптики настільки гладко, що висоти виступів на поверхні не перевищували 98 нм. Для їх виробництва був використаний високочистий кремній-28, виділений у нижегородському Інститутіхімії високочистих речовин РАН з високозбагаченого кремнію-28 тетрафториду кремнію, отриманого в Центральному конструкторському бюро машинобудування в Санкт-Петербурзі.

Маючи такі практично ідеальні об'єкти, можна з високою точністюпідрахувати число атомів кремнію в кулі і цим визначити число Авогадро. Згідно з отриманими результатами, воно дорівнює 6,02214084(18)×10 23 моль −1 .

Зв'язок між константами

• Через твір постійної Больцмана Універсальна газова постійна R=kN A.
• Через добуток елементарного електричного заряду на число Авогадро виражається постійна Фарадея, F=eN A.

Див. також

Примітки

Література

• Число Авогадро // Велика радянська енциклопедія

Wikimedia Foundation.

2010 .

Дивитись що таке "Кількість Авогадро" в інших словниках: - (постійна Авогадро, позначення L), постійна, рівна 6,022231023, відповідає числу атомів або молекул, що містяться в одному МОЛІ речовини …

Науково-технічний енциклопедичний словникчисло Авогадро - 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. Pride. priedas(ai) Grafinis formatas atitikmenys:… …

Науково-технічний енциклопедичний словник Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

- Avogadro konstanta statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. Avogadro's constant; Avogadro's number vok. Avogadro Konstante, f; Avogadrosche Konstante, f rus. постійна Авогадро, f; число Авогадро, n pranc. constante d’Avogadro, f; nombre… … Fizikos terminų žodynasАвогадро постійна (число Авогадро) - Число частинок (атомів, молекул, іонів) в 1 моле речовини (моль це кількість речовини, в якому міститься стільки ж частинок, скільки атомів міститься точно в 12 грамах ізотопу вуглецю 12), що позначається символом N = 6,023 1023. Одна з ... Початок

сучасного природознавства - (число Авогадро), числоструктурних елементів (Атомів, молекул, іонів або ін. Ч ц) в од. кол ва в ва (в одному молі). Названа на честь А. Авогадро, позначається NA. А. п. одна з фундаментальнихфізичних констант , Суттєва для визначення мн …

Фізична енциклопедія - (число Авогадро; позначається NА), число молекул або атомів в 1 моле речовини, NА = 6,022045(31) х 1023моль 1; назв. на ім'я А. Авогадро … Природознавство.

Енциклопедичний словник - (число Авогадро), число частинок (атомів, молекул, іонів) в 1 моле ва. Позначається NA і дорівнює (6,022045...

Хімічна енциклопедія Na = (6,022045±0,000031)*10 23 число молекул у молі будь-якої речовини або число атомів у моліпростої речовини . Одна з фундаментальних постійних, за допомогою якої можна визначити такі величини, як, наприклад, масу атома чи молекули (див. …

Енциклопедія Кольєра Зхімії нам відомо, що якщо взяти одну моль якоїсь речовини, то в ній буде 6.02214084(18).10^23 атомів або інших структурних елементів (молекул, іонів і т.д.). Для зручності число Авогадро прийнято записувати у такому вигляді: 6.02. 10^23.

Однак чому постійна Авогадро (українською мовою «стала Авогадро») дорівнює саме такому значенню? Відповідь на це запитання у підручниках відсутня, а історики від хімії пропонують самі різні версії. Таке враження, що число Авогадро має якесь таємний зміст. Адже є магічні числа, куди деякі відносять число «пі», числа фібоначчі, сімку (на сході вісімку), 13 і т.д. Боротимемося з інформаційним вакуумом. Про те, хто такий Амедео Авогадро, і чому на честь цього вченого, крім сформульованого ним закону, знайденої константи був також названий кратер на Місяці, ми не говоритимемо. Про це і так написано безліч статей.

Якщо бути точним, не займався підрахунками молекул чи атомів у певному обсязі. Першим, хто спробував з'ясувати, скільки молекул газу

міститься в заданому об'ємі при однаковому тиску та температурі, був Йозеф Лошмідт, а це було в 1865 році. В результаті своїх експериментів Лошмідт дійшов висновку, що в одному кубічному сантиметрібудь-якого газу в звичайних умовахзнаходиться 2.68675. 10^19 молекул.

Згодом було винайдено незалежних способів того, як можна визначити число Авогадро і оскільки результати здебільшого збігалися, то це зайвий раз говорило на користь дійсного існування молекул. на Наразікількість методів перевищила 60, але в Останніми рокамивчені намагаються ще більше підвищити точність оцінки, щоб запровадити нове визначення терміна кілограм. Поки що кілограм зіставляється з обраним матеріальним зразком без будь-якого фундаментального визначення.

Однак повернемося до нашого питання – чому дана константа дорівнює 6.022. 10 ^ 23?

У хімії, 1973 р., для зручності у розрахунках було запропоновано запровадити таке поняття як «кількість речовини». Основною одиницею вимірювання кількості став моль. Згідно з рекомендаціями IUPAC, кількість будь-якої речовини пропорційна кількості його конкретних елементарних частинок. Коефіцієнт пропорційності залежить від типу речовини, а число Авогадро є його зворотної величиною.

Для наочності візьмемо якийсь приклад. Як відомо з визначення атомної одиниці маси, 1 а. відповідає одній дванадцятій від маси одного атома вуглецю 12С і становить 1.66053878.10 (-24) грама. Якщо помножити 1 а. на константу Авогадро, то вийде 1000 г/моль. Тепер візьмемо якийсь скажімо, берилій. Відповідно до таблиці маса одного атома берилію становить 9.01 а. Вважаємо чому дорівнює один моль атомів цього елемента:

6.02 х 10^23 моль-1 * 1.66053878х10^(−24) г * 9.01 = 9,01 г/моль.

Таким чином, виходить, що чисельно збігається з атомною.

Постійна Авогадро була спеціально обрана те щоб молярна маса відповідала атомної чи безрозмірної величині - відносної молекулярної Можна сказати, що число Авогадро зобов'язане своїй появі, з одного боку, атомної одиниці маси, з другого - загальноприйнятої одиниці для порівняння маси - граму.

N A = 6,022 141 79(30)×10 23 моль −1 .

Закон Авогадро

На зорі розвитку атомної теорії () А. Авогадро висунув гіпотезу, згідно з якою при однакових температурах і тиску в рівних обсягах ідеальних газів міститься однакове число молекул. Пізніше було показано, що ця гіпотеза є необхідним наслідком кінетичної теорії, і зараз вона відома як закон Авогадро. Його можна сформулювати так: один моль будь-якого газу за однакових температур і тиску займає один і той же обсяг, за нормальних умов рівний 22,41383 . Ця величина відома як молярний обсяг газу.

Сам Авогадро не робив оцінок числа молекул у заданому обсязі, але розумів, що це дуже велика величина. Першу спробу знайти число молекул, що займають даний обсяг, зробив у Й. Лошмідт; було встановлено, що 1 см³ ідеального газу за нормальних умов міститься 2,68675·10 19 молекул. На ім'я цього вченого зазначена величина була названа числом (або постійною) Лошмідта. З того часу було розроблено велику кількість незалежних методів визначення числа Авогадро. Чудовий збіг отриманих значень є свідченням реального існування молекул.

Зв'язок між константами

• Через твір постійної Больцмана Універсальна газова постійна R=kN A.
• Через добуток елементарного електричного заряду на число Авогадро виражається постійна Фарадея, F=eN A.

Див. також

Wikimedia Foundation.

Дивитись що таке "Постійна Авогадро" в інших словниках:

постійна Авогадро- Avogadro konstanta statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Apibrėžtį žr. Pride. priedas(ai) Grafinis formatas atitikmenys: англ. Avogadro constant vok. Avogadro Konstante, f; Avogadrosche Konstante, f rus. константа Авогадро … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

постійна Авогадро Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

постійна Авогадро- Avogadro konstanta statusas T sritis Energetika apibrėžtis Apibrėžtį žr. Pride. MS Word formatas atitikmenys: angl. Avogadro's constant vok. Avogadro Konstante, f; Avogadrosche Konstante, f rus. константа Авогадро, f; постійна… … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas

- (Авогадро число) (NA), число молекул або атомів в 1 моле речовини; NA = 6,022-1023 моль 1. Названа на ім'я А. Авогадро … Сучасна енциклопедія

Авогадро постійна- (Авогадро число) (NA), число молекул або атомів в 1 моле речовини; NA = 6,022 '1023 моль 1. Названа на ім'я А. Авогадро. … Ілюстрований енциклопедичний словник

Авогадро (Avogadro) Амедео (9.8.1776, Турін, ‒ 9.7.1856, там же), італійський фізик та хімік. Отримав юридична освіта, потім вивчав фізику та математику. Член кореспондент (1804), ординарний академік (1819), а потім директор відділення.

- (Avogadro) Амедео (9.8.1776, Турін, 9.7.1856, там же), італійський фізик та хімік. Здобув юридичну освіту, потім вивчав фізику та математику. Член кореспондент (1804), ординарний академік (1819), а потім директор відділення фізико. Велика Радянська Енциклопедія

Постійна тонкої структури, Яка зазвичай позначається як, є фундаментальною фізичною постійною, що характеризує силу електромагнітної взаємодії. Вона була введена в 1916 році німецьким фізиком Арнольдом Зоммерфельдом як міра ... ... Вікіпедія

- (число Авогадро), кількість структурних елементів (атомів, молекул, іонів або ін. ч ц) в од. кол ва в ва (в одному молі). Названа на честь А. Авогадро, позначається NA. А. п. одна з фундаментальних фізичних констант, суттєва для визначення мн. Фізична енциклопедія

ПОСТОЯНА- величина, має постійне значення у сфері її использования; (1) П. Авогадро те саме, що Авогадро (див.); (2) П. Больцмана універсальна термодинамічна величина, що зв'язує енергію елементарної часткиз її температурою; позначається k, … … Велика політехнічна енциклопедія

Книги

• Біографія фізичних констант. Захоплюючі розповіді про універсальні фізичні постійні. Випуск 46
• Біографія фізичних констант. Захоплюючі розповіді про універсальні фізичні постійні, О. П. Спиридонів. Ця книга присвячена розгляду універсальних фізичних постійних та їх важливої ​​роліу розвитку фізики. Завдання книги - у популярній формі розповісти про появу в історії фізики.

Кількість речовиниν дорівнює відношенню числа молекул в даному тілі до атомів в 0,012 кг вуглецю, тобто кількості молекул в 1 моле речовини.
ν = N / N A
де N – кількість молекул у цьому тілі, N A – кількість молекул у 1 молі речовини, з якої складається тіло. N A – це постійна Авогадро. Кількість речовини вимірюється у молях. Постійна Авогадро- Це кількість молекул або атомів в 1 моле речовини. Ця постійна отримала свою назву на честь італійського хіміка та фізика Амедео Авогадро(1776 – 1856). У 1 молі будь-якої речовини міститься однакова кількість частинок.
N A = 6,02 * 10 23 моль -1 Молярна маса- Це маса речовини, взятої в кількості одного моля:
μ = m 0 * N A
де m 0 - Маса молекули. Молярна маса виявляється у кілограмах на моль (кг/моль = кг*моль -1). Молярна маса пов'язана з відносною молекулярною масою співвідношенням:

μ = 10 -3 * M r [кг * моль -1]
Маса будь-якої кількості речовини m дорівнює добутку маси однієї молекули m 0 на кількість молекул:
m = m 0 N = m 0 N A ν = μν
Кількість речовини дорівнює відношенню маси речовини до його молярної маси:

ν = m/μ
Масу однієї молекули речовини можна знайти, якщо відомі молярна маса та постійна Авогадро:
m 0 = m / N = m / νN A = μ / N A

Ідеальний газ - математична модельгазу, в якій передбачається, що потенційною енергієювзаємодії молекул можна знехтувати в порівнянні з їх кінетичною енергією. Між молекулами не діють сили тяжіння або відштовхування, зіткнення частинок між собою і зі стінками судини абсолютно пружні, а час взаємодії між молекулами дуже мало в порівнянні з середнім часом між зіткненнями. У розширеній моделі ідеального газу частинки, з якого він складається, мають також форму у вигляді пружних сфер або еліпсоїдів, що дозволяє враховувати енергію не тільки поступального, а й обертально-коливального руху, а також не тільки центральні, а й нецентральні зіткнення частинок та ін. .