Desde el curso de la escuela de la química, sabemos que si toma una polilla de alguna sustancia, entonces será de 6.02.214084 (18) .10 ^ 23 átomos u otros elementos estructurales (moléculas, iones, etc.). Por conveniencia, el número de Avogadro se acepta en este formulario: 6.02. 10 ^ 23.
Sin embargo, ¿por qué Permanente Avogadro (en la lengua ucraniana "se convirtió en Avogadro") es igual a exactamente un significado así? No hay respuesta a esta pregunta en los libros de texto, y los historiadores de la química ofrecen una variedad de versiones. Parece que el número de Avogadro tiene un cierto significado secreto. Después de todo, hay números mágicos donde algunos incluyen el número "Pi", los números de Fibonacci, los siete (en el este de los ocho), 13, etc. Nos ocuparemos del vacío de información. Sobre quién es Adeeo Avogadro, y por qué en honor a este científico, además de la ley formulada por él, la constante encontrada también se llamaba el cráter en la luna, no hablaremos. Esto ya está escrito en muchos artículos.
Para ser preciso, no se dedica a los cálculos de moléculas o átomos en un volumen específico. El primero que intentó descubrir cuántas moléculas de gas
está contenido en un volumen dado con la misma presión y temperatura, fue Joseph Alteness, y fue en 1865. Como resultado de sus experimentos, los jinetes llegaron a la conclusión de que en un centímetro cúbico de cualquier gas en condiciones normales, hay 2.68675. 10 ^ 19 moléculas.
Posteriormente, los métodos independientes de cómo se puede determinar el número de Avogadro y, dado que los resultados coincidieron en gran medida, esto una vez más habló a favor de la existencia real de moléculas. En este momento, el número de métodos superó los 60, pero en los últimos años, los científicos están tratando de aumentar la precisión de la evaluación para introducir una nueva definición del término "kilogramo". Hasta ahora, un kilogramo se compara con el punto de referencia del material elegido sin ninguna definición fundamental.
Sin embargo, de vuelta a nuestra pregunta: por qué esta constante es igual a 6.022. 10 ^ 23?
En la química, en 1973, por conveniencia en los cálculos, se propuso introducir tal concepto como "la cantidad de sustancia". La unidad principal para medir el número fue mole. Según las recomendaciones de IUPAC, el número de cualquier sustancia es proporcional al número de sus partículas elementales específicas. El coeficiente de proporcionalidad no depende del tipo de sustancia, y el número de Avogadro es su valor inverso.
Para mayor claridad, toma algún ejemplo. Como se sabe a partir de la definición de una unidad atómica de masa, 1 A.E.M. Corresponde a un doceavo de la masa de un átomo de carbono 12c y es 1.66053878.10 ^ (- 24) un gramo. Si multiplica 1 AE.M. En la constante de Avogadro, resultará ser de 1,000 g / mol. Ahora vamos a tomar a alguien, berilio. Según la mesa, la masa de un átomo de berilio es de 9.01 a.e.m. Consideramos lo que es igual a un mol de átomos de este elemento:
6.02 x 10 ^ 23 mol-1 * 1.66053878x10 ^ (- 24) gramo * 9.01 \u003d 9.01 gramos / mol.
Por lo tanto, resulta que lo coincide numéricamente con el atómico.
El Avogadro constante se seleccionó específicamente de modo que la masa molar corresponda al valor atómico o con dimensiones, el molecular relativo puede decir que el número de Avogadro está obligado a su aparición, por un lado, una unidad atómica de masa y, en la otra, , una unidad generalmente aceptada para comparar la masa - gramo.
El valor físico igual al número de elementos estructurales (que son moléculas, átomos, etc.) por un mol de la sustancia, llamado el número de nogadro. La adopción oficialmente hoy es NA \u003d 6,02214084 (18) × 1023 MOL-1, fue aprobado en 2010. En 2011, se publicaron los resultados de los nuevos estudios, se consideran más precisos, pero en el momento no se aprobó oficialmente.
La ley de Avogadro es de gran importancia en el desarrollo de la química, nos permitió calcular el peso de los cuerpos que pueden cambiar el estado, convirtiéndose en gaseosos o vapor. Se basa en la base de la ley de Avogadro, una teoría atómica-molecular, que es el resultado de la teoría cinética de los gases.
Además, con la ayuda de la Ley de Avogadro, se ha desarrollado un método para producir peso molecular de solutos. Para esto, se distribuyeron las leyes de gases ideales para diluir soluciones, tomando la idea de que la sustancia disuelta se distribuirá sobre el volumen del disolvente, ya que el gas se distribuye en el recipiente. Además, la ley de Avogadro dio la oportunidad de determinar las verdaderas masas atómicas de una serie de elementos químicos.
Uso práctico del número de Avogadro.
La constante se usa para calcular las fórmulas químicas y en el proceso de compilación de las ecuaciones de reacciones químicas. Usándolo, se determinan los pesos moleculares relativos de los gases y el número de moléculas en un mol de cualquier sustancia.
A través del número de Avogadro, se calcula la constante de gas universal, resulta multiplicando esta constante al Boltzmann. Además, multiplicando el número de Avogadro y la carga eléctrica elemental, puede obtener un Faraday permanente.
Usando las consecuencias del avogadro.
La primera consecuencia de la ley lee: "Un mol de gas (cualquiera) en condiciones iguales ocupará un volumen". Por lo tanto, en condiciones normales, el volumen de un mol de cualquier gas es de 22,4 litros (este valor se denomina volumen molar de gas), y utilizando la ecuación Mendeleev-Klapairone, es posible determinar el volumen del gas a cualquier presión y la presión. temperatura.
La segunda consecuencia de la Ley: "La masa molar del primer gas es igual al producto de la masa molar del segundo gas a la densidad relativa del primer gas a la segunda. En otras palabras, en las mismas condiciones, conociendo la relación de densidad de dos gases, se pueden determinar sus masas molares.
Durante el tiempo de Avogadro, su hipótesis no se produjo teóricamente, pero fue fácil instalar la composición de las moléculas de gas experimentalmente y determinar su masa. Con el tiempo, bajo sus experimentos, se suministró la base teórica, y ahora el número de Avogadro encuentra la solicitud.
NORTE. A \u003d 6.022 141 79 (30) × 10 23 mol -1.Acto de avogadro
Al amanecer del desarrollo de la teoría atómica (), A. Avogadro presentó una hipótesis, según la cual a la misma temperatura y presión en volúmenes iguales de gases ideales contiene el mismo número de moléculas. Más tarde se demostró que esta hipótesis es la consecuencia necesaria de la teoría cinética, y ahora se conoce como la ley de Avogadro. Puede formularse de la siguiente manera: un mol de gas a la misma temperatura y la presión lleva el mismo volumen en condiciones normales iguales 22,41383 . Esta magnitud se conoce como un volumen molar de gas.
El mismo Avogadro no hizo estimaciones del número de moléculas en un volumen dado, pero entendió que esta es una cantidad muy grande. El primer intento de encontrar el número de moléculas que ocupan esta cantidad tomó en J. Horshmidt; Se encontró que en 1 cm³ de gas ideal en condiciones normales contenía 2.68675 · 10 millones de moléculas. En nombre de este científico, el valor especificado se nombró después de un caballo de número (o permanente). Desde entonces, se han desarrollado una gran cantidad de métodos independientes para determinar el número de Avogadro. La excelente coincidencia de los valores obtenidos es una evidencia convincente de la existencia real de moléculas.
Comunicación entre Constanta
- A través del trabajo de un Boltzmann constante, una constante de gas universal, R.=kn. UNA.
- A través del producto de una carga eléctrica elemental para el número de Avogadro, se expresa Constant Faraday, F.=en UNA.
ver también
Fundación Wikimedia. 2010.
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Awadro (Avgadro) Amedeo (9.8.1776, Turín, - 9.7.1856, Ibid.), Physicist italiano y químico. Recibió educación jurídica, luego estudió física y matemáticas. Corresponsal de miembros (1804), Académico Ordinario (1819), y luego Director del Departamento ... ...
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CONSTANTE - el valor que tiene un valor constante en el campo de su uso; (1) P. Avogadro es lo mismo que Avogadro (ver); (2) P. Boltzmann Valor termodinámico universal que une la energía de una partícula elemental con su temperatura; Designado por k, ... ... Enciclopedia Politécnica Grande
Libros
- Biografías de constantes físicas. Historias fascinantes sobre constantes físicas universales. Número 46.
- Biografías de constantes físicas. Historias fascinantes sobre las constantes físicas universales, O. P. Spiryidonov. Este libro está dedicado a la consideración de las constantes físicas universales y su importante papel en el desarrollo de la física. La tarea del libro está en forma popular para contar sobre la aparición en la historia de la física ...
Acto de avogadro
Al amanecer del desarrollo de la teoría atómica (), A. Avogadro presentó una hipótesis, según la cual a la misma temperatura y presión en volúmenes iguales de gases ideales contiene el mismo número de moléculas. Más tarde se demostró que esta hipótesis es la consecuencia necesaria de la teoría cinética, y ahora se conoce como la ley de Avogadro. Puede formularse de la siguiente manera: un mol de gas a la misma temperatura y la presión lleva el mismo volumen en condiciones normales iguales 22,41383 . Esta magnitud se conoce como un volumen molar de gas.
El mismo Avogadro no hizo estimaciones del número de moléculas en una cantidad dada, pero entendió que esta es una cantidad muy grande. El primer intento de encontrar el número de moléculas que ocupan este volumen ha tomado un año J. HORSHMIDT. Desde los cálculos del caballo, fue necesario que el número de moléculas por unidad de volumen sea 1.81 · 10 18 cm -3, que es aproximadamente 15 veces menor que el valor verdadero. Después de 8 años, Maxwell lideró una evaluación mucho más estrecha de las moléculas de "aproximadamente 19 millones de millones millones" a un centímetro cúbico, o 1.9 · 10 19 cm -3. De hecho, en 1 cm³ de gas ideal en condiciones normales, contiene 2.68675 · 10 millones de moléculas. Este valor fue nombrado por el número (o constante) del caballo. Desde entonces, se han desarrollado una gran cantidad de métodos independientes para determinar el número de Avogadro. La excelente coincidencia de los valores obtenidos es una evidencia convincente del número real de moléculas.
Constante de medición
| Los datos en este artículo se realizan a diciembre de 2011. |
Adoptado oficialmente en hoy el valor del número de Avogadro se midió en 2010. Para esto, se utilizaron dos esferas hechas de silicona-28. Las esferas se obtuvieron en el Instituto de Cristalografía Labitsy y se pulieron en el Centro Australiano de Ópticas de alta precisión tan suaves que las alturas de las protuberancias en su superficie no superaron los 98 nm. Para su producción, se usó Silicon-28 de alta pureza, destacado en el Instituto Nizhny Novgorod de productos químicos de silicio de la autopista de Silicon en Silicon-28 TetraFluoride obtenido en la Oficina Central de Diseño de Ingeniería en San Petersburgo.
Tener objetos tan prácticamente ideales, es posible calcular el número de átomos de silicio en la bola y, por lo tanto, definir el número de Avogadro. Según los resultados obtenidos, es igual. 6,02214084 (18) × 10 23 mol -1 .
Comunicación entre Constanta
- A través del trabajo de un Boltzmann constante, una constante de gas universal, R.=kn. UNA.
- A través del producto de una carga eléctrica elemental para el número de Avogadro, se expresa Constant Faraday, F.=en UNA.
ver también
Notas
Literatura
- Número de avogadro // gran enciclopedia soviética
Fundación Wikimedia. 2010.
Mira lo que es "Número de Avogadro" en otros diccionarios:
- (La constante de Avogadro, la designación L), una constante igual a 6.02231023 corresponde al número de átomos o moléculas contenidas en un mol de la sustancia ... Diccionario enciclopédico científico y técnico
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Avogadro Permanente (Número de Avogadro) - el número de partículas (átomos, moléculas, iones) en 1 mol de una sustancia (mol esta cantidad de una sustancia que contiene tantas partículas, cuántos átomos están contenidos exactamente en 12 gramos de isótopo de carbono 12), denotado por el símbolo n \u003d 6,023 1023. Uno de ... ... El inicio de la ciencia natural moderna.
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Doctor en Ciencias Físicas y Matemáticas Yevgeny Mailikhov
Introducción (en la reducción de) al libro: Mailikhov E. Z. Número de Avogadro. Cómo ver un átomo. - Dolgoprudny: ID "Intellect", 2017.
Científico italiano Amedeo Avogadro - Contemporáneo A. S. Pushkin: fue el primero en entender que el número de átomos (moléculas) en un átomo de gramo (mol) de la sustancia es igualmente para todas las sustancias. Saber este número abre la forma de estimar el tamaño de los átomos (moléculas). Durante la vida de Avogadro, su hipótesis no recibió el reconocimiento adecuado.
El nuevo libro de Evgenia Zalmanovich Meilikhova, profesor MPHI, el investigador principal del Instituto Kurchatov, está dedicado a la historia de Avugadro.
Si, como resultado de cualquier catástrofe mundial, todos los conocimientos acumulados serían destruidos y solo una frase acudiría a las próximas generaciones de seres vivos, entonces ¿qué aprobación formada por el menor número de palabras traería la mayor información? Creo que esta es una hipótesis atómica: ... todos los cuerpos consisten en átomos, pequeños tauro en movimiento continuo.
R. Feynman. Fainman Conferencias en Física
El número de Avogadro (Avogadro constante, permanente Avogadro) se define como el número de átomos en 12 gramos de isótopo de carbono puro-12 (12 C). Por lo general, se indica como N A, con menos frecuencia L. El valor del número de Avogadro recomendado por CODATA (grupo de trabajo en constante fundamental) en 2015: n A \u003d 6,022,14082 (11) · 10 23 mol -1. Mol es la cantidad de sustancia que contiene elementos estructurales de NA (es decir, como muchos elementos, cuántos átomos están contenidos en 12 g 12 c), y los elementos estructurales son generalmente átomos, moléculas, iones, etc. por definición unidades atómicas ( A. ..) igual a 1/12 masa de átomo 12 C. Un mol 1 (gram-mol) de la sustancia tiene una masa (masa molar), que, ser expresada en gramos, es numéricamente igual al peso molecular de este Sustancia (expresada en unidades atómicas de la masa). Por ejemplo: 1 Mol Sodium tiene una masa de 22.9898 g y contiene (aproximadamente) 6.02 · 10 23 átomos, 1 mol calcio fluoruro CAF 2 tiene una masa (40.08 + 2 × 18,998) \u003d 78.076 g y contiene (aproximadamente) 6 02 · 10 23 moléculas.
A fines de 2011, la XXIV Conferencia General sobre Medidas y suspiros adoptó por unanimidad una propuesta para determinar la polilla en la versión futura del sistema internacional de unidades (C) de tal manera que evite su vinculación a la definición de un gramo . Se supone que en 2018, el topo se determinará directamente por el número de Avogadro, que se atribuirá al valor exacto (sin errores) en función de los resultados de las mediciones recomendadas por CODATA. Mientras tanto, el número de Avogadro no se toma por definición, sino el valor medido.
Esta constante lleva el nombre del famoso químico italiano Amedeo Avogadro (1776-1856), quien, aunque no conocía este número, pero entendió que este es un valor muy grande. En el alma del desarrollo de la teoría atómica, Avogadro presentó una hipótesis (1811), según la cual a la misma temperatura y presión en volúmenes iguales de gases ideales contiene el mismo número de moléculas. Más tarde se demostró que esta hipótesis es una consecuencia de la teoría de los gases cinéticos, y ahora se conoce como la Ley Avogadro. Puede formularse de la siguiente manera: un mol de gas a la misma temperatura y la presión lleva el mismo volumen, en condiciones normales, igual a 22.41383 l (la presión P 0 \u003d 1 ATM y la temperatura T 0 \u003d 273.15 k) corresponden a condiciones normales. Este valor se conoce como un volumen molar de gas.
El primer intento de encontrar el número de moléculas que ocupan este volumen tomó en 1865 por J. Horshmidt. Siguió de sus cálculos que el número de moléculas en la unidad del volumen de aire es de 1.8 · 10 18 cm -3, que, como resultado, aproximadamente 15 veces menos que el valor correcto. Después de ocho años, J. Maxwell lideró una evaluación mucho más estrecha a la verdad - 1.9 · 10 19 cm -3. Finalmente, en 1908, Perrynsus proporciona una calificación aceptable: n A \u003d 6.8 · 10 23 mol -1 del número de Avogadro encontrado de experimentos en movimiento browniano.
Desde entonces, se han desarrollado una gran cantidad de métodos independientes para determinar el número de NOGADRO, y las mediciones más precisas han demostrado que en realidad en 1 cm 3 del gas ideal en condiciones normales (aproximadamente) 2.69 · 10 19 millones de moléculas. Este valor se llama un número (o constante) de un caballo. Corresponde al número de Avogadro N A ≈ 6.02 · 10 23.
El número de Avogadro es una de las constantes físicas importantes que desempeñan un papel importante en el desarrollo de las ciencias naturales. Pero, ¿es "universal (fundamental) constante físico"? Este término en sí no se define y generalmente se asocia con una tabla de valores numéricos más o menos detallados de las constantes físicas que deben usarse al resolver problemas. En relación con estas constantes físicas fundamentales, a menudo es aquellos valores que no son constantes de la naturaleza y están obligados a su existencia de solo el sistema elegido de unidades (tales, por ejemplo, al vacío magnético y eléctrico permanente) o acuerdos internacionales condicionales (Tales, por ejemplo, una unidad atómica de masa). Las constantes fundamentales a menudo incluyen muchos derivados (por ejemplo, una constante de gas, el radio clásico de un electrón re \u003d E 2 / MEC 2, etc.) o, como en el caso de un volumen molar, el valor de un determinado físico Parámetro relacionado con condiciones experimentales específicas que se seleccionan solo por razones de conveniencia (Presión 1 ATM y temperatura 273.15 K). Desde este punto de vista, el número de Avogadro tiene una constante verdaderamente fundamental.
La historia y el desarrollo de los métodos para determinar este número y se dedica a este libro. La Epic duró aproximadamente 200 años y en diferentes etapas se asoció con diversos modelos físicos y teorías, muchos de los cuales no perdieron relevancia hasta el día de hoy. Las mentes científicas más brillantes se pusieron a esta historia, es suficiente para nombrar a A. Avogadro, J. Horshmidt, J. Maxwell, J. Pereren, A. Einstein, M. Smalluhovsky. La lista podría continuarse ...
El autor debe admitir que la idea del libro no se cree, y León Fedorovich, Solovychik, su compañero de clase en el Instituto Physico-Técnico de Moscú, una persona que participó en investigación y desarrollo aplicados, pero en su alma permaneció. Un físico romántico. Esta es una persona que (uno de los pocos) continúa "y en nuestra era cruel" para luchar por la educación física "más alta" en Rusia, aprecia y con moderación promueve la belleza y la elegancia de las ideas físicas. Se sabe que desde la parcela, que A. S. S. S. Pushkin presentó N. V. GOGOL, surgió una ingeniosa comedia. Por supuesto, no hay el caso aquí, pero tal vez este libro parezca útil para alguien.
Este libro no es un trabajo "popular-popular", aunque puede parecer una a primera vista. En ella, la física seria se discute a algún fondo histórico, se utilizan matemáticas graves y se discuten modelos científicos bastante complejos. De hecho, el libro consta de dos partes (no siempre distinguidas claramente) calculadas en diferentes lectores, uno puede parecer interesante desde un punto de vista histórico y químico, mientras que otros pueden centrarse en el lado fisico-matemático del problema. El autor tenía en mente el lector inquisitivo, un estudiante de la facultad física o química, no alienígenas matemáticas y una historia entusiasta de la ciencia. ¿Hay tales estudiantes? El autor no conoce una respuesta precisa a esta pregunta, pero, basada en su propia experiencia, espera que haya.
Información sobre los libros de la editorial "Intellect" - en el sitio www.id-intellect.ru
