Từ khóa học hóa học ở trường, chúng ta biết rằng nếu chúng ta lấy một mol bất kỳ chất nào, thì nó sẽ chứa 6,02214084 (18) • 10 ^ 23 nguyên tử hoặc các yếu tố cấu trúc khác (phân tử, ion, v.v.). Để thuận tiện, số Avogadro thường được viết dưới dạng sau: 6.02 • 10 ^ 23.
Tuy nhiên, tại sao hằng số Avogadro (trong tiếng Ukraina là “trở thành Avogadro”) bằng 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 con số của Avogadro mang một ý nghĩa bí mật nào đó. Rốt cuộc, có những con số kỳ diệu, trong đó một số đề cập đến số "pi", số fibonacci, bảy (tám ở phương đông), 13, v.v. Chúng tôi sẽ chống lại khoảng trống thông tin. Chúng ta sẽ không nói về Amedeo Avogadro là ai, và tại sao, ngoài định luật do ông xây dựng, hằng số được tìm thấy, một miệng núi lửa trên Mặt trăng cũng được đặt tên để vinh danh nhà khoa học này. Nhiều bài báo đã được viết về điều này.
Nói một cách chính xác, Amedeo Avogadro không đếm phân tử hoặc nguyên tử trong bất kỳ thể tích cụ thể nào. Người đầu tiên cố gắng tìm ra bao nhiêu phân tử của một chất khí
chứa trong một thể tích nhất định ở cùng áp suất và nhiệt độ, là của Josef Loschmidt, và nó là vào năm 1865. Kết quả của các thí nghiệm của mình, Loschmidt đã đi đến kết luận rằng trong một cm khối của bất kỳ chất khí nào ở điều kiện thường có 2,68675 • 10 ^ 19 phân tử.
Sau đó, một số lượng lớn các cách độc lập đã được phát minh ra để xác định số Avogadro, và vì các kết quả hầu hết đều trùng khớp nên điều này một lần nữa nói lên sự tồn tại thực tế của các phân tử. Hiện tại, số lượng phương pháp đã vượt quá 60, nhưng trong những năm gần đây, các nhà khoa học đang cố gắng cải thiện hơn nữa độ chính xác của ước tính để đưa ra định nghĩa mới về thuật ngữ “kilogram”. Cho đến nay, kilôgam được so sánh với tiêu chuẩn vật liệu đã chọn mà không có bất kỳ định nghĩa cơ bản nào.
Nhưng quay lại câu hỏi của chúng tôi - tại sao hằng số này 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 khái niệm "lượng chất". Đơn vị cơ bản để đo đại lượng là mol. Theo các khuyến nghị của IUPAC, số lượng của bất kỳ chất nào cũng tỷ lệ với số lượng các 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, chúng ta hãy lấy một ví dụ. Như đã biết từ định nghĩa của đơn vị khối lượng nguyên tử, 1 a.m.u. tương ứng với một phần mười hai khối lượng của một nguyên tử cacbon 12C và là 1,66053878 • 10 ^ (- 24) gam. Nếu chúng ta nhân 1a.u.m. theo hằng số Avogadro, bạn nhận được 1.000 g / mol. Bây giờ chúng ta hãy lấy một số nguyên tố hóa học, chẳng hạn như berili. Theo bảng, khối lượng của một nguyên tử beri là 9,01 amu. Hãy tính xem một mol nguyên tử của nguyên tố này bằng bao nhiêu:
6.02 x 10 ^ 23 mol-11.66053878x10 ^ (- 24) gam9.01=9.01 gam / mol.
Vì vậy, nó chỉ ra rằng khối lượng mol về mặt số học giống như khối lượng nguyên tử.
Hằng số
Avogadro được chọn đặc biệt để khối lượng mol tương ứng với giá trị nguyên tử hoặc không thứ nguyên - khối lượng phân tử (nguyên tử) tương đối. Chúng ta có thể nói rằng số Avogadro một mặt là do sự xuất hiện của nó với đơn vị khối lượng nguyên tử, mặt khác là do đơn vị được chấp nhận chung để so sánh khối lượng - gam.
