NUMĂRUL AVOGADRO, NA = (6,022045±0,000031)·1023, numărul de molecule dintr-un mol de orice substanță sau numărul de atomi dintr-un mol dintr-o substanță simplă. Avogadro însuși nu a estimat numărul de molecule dintr-un anumit volum, dar a înțeles că aceasta este o valoare foarte mare. 18 g H2O este același număr de molecule de H2O (Mr = 18), etc. De atunci a fost dezvoltat număr mare metode independente de determinare a numărului Avogadro. Un mol dintr-o substanță conține un număr de molecule sau atomi egal cu constanta lui Avogadro.
În prezent (2016), numărul lui Avogadro este încă o cantitate măsurabilă (și neacceptată prin definiție). Având astfel de obiecte practic ideale, este posibil să se calculeze cu mare precizie numărul de atomi de siliciu din minge și, prin urmare, să se determine numărul lui Avogadro. Această ipoteză s-a dovedit mai târziu a fi o consecință necesară a teoriei cinetice și este acum cunoscută sub numele de legea lui Avogadro.
Calcule folosind numărul Avogadro.
Numărând numărul de particule situate la diferite înălțimi în coloana de suspensie a dat numărul lui Avogadro 6,82×1023. Folosind numărul lui Avogadro, s-au obținut valori exacte ale masei atomilor și moleculelor multor substanțe: sodiu, 3,819×10–23 g (22,9898 g/6,02×1023), tetraclorura de carbon, 25,54×10–23 g etc. Avogadro) - numărul de elemente structurale (atomi, molecule, ioni sau alte particule) într-un mol. Nume în cinstea lui A. Avogadro, desemnat. A. p. este unul dintre fundamente.
Constanta Avogadro este una dintre constantele fizice fundamentale. Numit după A. Avogadro. Pe vremea lui Avogadro, ipoteza lui nu putea fi demonstrată teoretic. Astfel, din ele a rezultat că volume egale de hidrogen și clor dau de două ori volumul de acid clorhidric. Avogadro cu toate datele experimentale. Numărul de molecule dintr-un mol a început să fie numit constanta lui Avogadro (de obicei este notat NA). Această definiție a unei alunițe a persistat timp de aproape un secol.
Chiar și pe vremea lui Cannizzaro era evident că, deoarece atomii și moleculele sunt foarte mici și nimeni nu le văzuse vreodată, constanta lui Avogadro trebuie să fie foarte mare. În primul rând, au înțeles că ambele cantități sunt legate între ele: cu cât atomii și moleculele sunt mai mici, cu atât este mai mare numărul lui Avogadro. Constanta lui Avogadro a fost determinată prin multe metode. Prin măsurarea raportului de intensitate a direct lumina soareluiși împrăștiată de cerul albastru, constanta lui Avogadro poate fi determinată.
Constanta lui Avogadro este atât de mare încât este greu de imaginat. N este numărul de molecule dintr-o probă dată din acesta. Cu alte cuvinte, un mol dintr-o substanță este conținut în masa sa, exprimată în grame și egală cu masa moleculară (sau atomică) relativă a acelei substanțe.
Să aflăm masa molară a apei (H2O). 1 mol de apă este conținut în 0,018 kg din acesta, ceea ce înseamnă MH2O = 0,018 kg/mol. Cunoașterea numărului lui Avogadro face, de asemenea, posibilă estimarea dimensiunii moleculelor sau a volumului V0 pe moleculă.
Materiale suplimentare pe tema: Fizica moleculară. Mol. constanta lui Avogadro. Cantitate de substanță.
Prima încercare de a găsi numărul de molecule care ocupă un anumit volum a fost făcută în 1865 de J. Loschmidt. Din calculele lui Loschmidt a rezultat că, pentru aer, numărul de molecule pe unitate de volum este de 1,81·1018 cm−3, ceea ce este de aproximativ 15 ori mai mic decât valoarea adevărată. De fapt, în 1 cm³ de gaz ideal la conditii normale conţine 2,68675·1019 molecule.
Calcule cantitative în chimie
Acordul excelent între valorile obținute oferă dovezi puternice ale numărului real de molecule. Una dintre constantele fundamentale, cu ajutorul căreia puteți determina cantități precum, de exemplu, masa unui atom sau a unei molecule (vezi mai jos), sarcina unui electron etc.
Calculatoare de fizică
Numărul Faraday poate fi determinat prin măsurarea cantității de energie electrică necesară pentru a dizolva sau a precipita 1 mol de argint. De asemenea, se poate demonstra că 1 g de sodiu ar trebui să conțină aproximativ 3x1022 atomi din acest element. constanta Boltzmann, constanta Faraday etc.). Unul dintre cele mai bune experimente.
Determinare bazată pe măsurarea sarcinii unui electron.
În general, sunt complet confuz =) dacă cineva îmi poate explica asta, aș fi foarte recunoscător! Procesele chimice implică cele mai mici particule - molecule, atomi, ioni, electroni. Masa molară a unei substanțe (M) este masa unui mol din această substanță.
experimentele lui Perrin.
Este inclusă în alte constante, de exemplu, constanta lui Boltzmann. Valorile masei moleculare relative sunt calculate din valorile masei atomice relative, luând în considerare numărul de atomi ai fiecărui element din unitatea de formulă a unei substanțe complexe. Atomii și moleculele sunt particule extrem de mici, deci porțiuni de substanțe care sunt luate pentru reacții chimice, sunt caracterizate prin mărimi fizice corespunzătoare unui număr mare de particule.
Cantitatea de materie este cantitate fizica, direct proporțional cu numărul de particule care alcătuiesc o anumită substanță și sunt incluse într-o porțiune luată din această substanță. În calculele chimice, masa reactanților și produșilor gazoși este adesea înlocuită cu volumul acestora. Această constantă fizică este volumul molar al unui gaz în condiții normale.
Legea lui Avogadro a ajutat oamenii de știință să determine corect formulele multor molecule și să calculeze masele atomice ale diferitelor elemente.
Sunt cunoscute, de exemplu, peste 20 de metode independente pentru determinarea constantei lui Avogadro. bazat pe măsurarea sarcinii unui electron sau a cantității de electricitate necesară pentru electroliză. Iar când trupele lui Napoleon au ocupat nordul Italiei, Avogadro a devenit secretar al noii provincii franceze. Într-adevăr, dacă 1 litru de hidrogen conține același număr de molecule ca 1 litru de oxigen, atunci raportul dintre densitățile acestor gaze este egal cu raportul dintre masele moleculelor.
Pentru a face acest lucru, a fost nevoie doar să analizăm rezultatele altor experimente similare. Acest lucru se datorează parțial lipsei în acele vremuri a unei înregistrări simple și clare a formulelor și ecuațiilor reacțiilor chimice. Din punctul de vedere al acestei teorii, era imposibil să ne imaginăm o moleculă de oxigen formată din doi atomi încărcați egal!
Avogadro a remarcat în special că moleculele din gaze nu trebuie neapărat să fie formate din atomi unici, ci pot conține mai mulți atomi - identici sau diferiți.
Piatra de temelie a modernului teoria atomică„, scria Cannizzaro, „este teoria lui Avogadro... Cine nu va vedea în această lungă și inconștientă învârtire a științei în jurul și în direcția scopului stabilit o dovadă decisivă în favoarea teoriei lui Avogadro și Ampere?
Cu cât există mai mulți atomi sau molecule într-un corp macroscopic, cu atât mai multă materie, evident, este conținută în acest corp. Numărul de molecule din corpurile macroscopice este enorm. Această cantitate a fost numită număr Loschmidt (sau constantă). Volume egale de gaze diferite în aceleași condiții conțin același număr de molecule.
Doctor în științe fizice și matematice Evgeniy Meilikhov
Introducere (abreviată) în carte: numărul lui Meilikhov E. Z. Avogadro. Cum să vezi un atom. - Dolgoprudny: Editura „Intelligence”, 2017.
Omul de știință italian Amedeo Avogadro, contemporan cu A. S. Pușkin, a fost primul care a înțeles că numărul de atomi (molecule) dintr-un gram-atom (mol) al unei substanțe este același pentru toate substanțele. Cunoașterea acestui număr deschide calea spre estimarea dimensiunilor atomilor (moleculelor). În timpul vieții lui Avogadro, ipoteza lui nu a primit recunoașterea cuvenită.
O nouă carte a lui Evgeny Zalmanovich Meilikhov, profesor la MIPT, cercetător șef la Institutul Național de Cercetare Kurchatov, este dedicată istoriei numărului lui Avogadro.
Dacă, în urma unei catastrofe globale, toate cunoștințele acumulate ar fi distruse și numai o singură frază ar fi venit pentru generațiile viitoare de ființe vii, atunci care afirmație, compusă din cele mai puține cuvinte, ar aduce cele mai multe informații? Eu cred că aceasta este ipoteza atomică: ...toate corpurile constau din atomi - corpuri mici în mișcare continuă.
R. Feynman. Feynman ține prelegeri despre fizică
Numărul lui Avogadro (constanta lui Avogadro, constanta lui Avogadro) este definit ca numărul de atomi din 12 grame de izotop pur carbon-12 (12 C). Este de obicei desemnat ca N A, mai rar L. Valoarea numărului lui Avogadro recomandată de CODATA ( grup de lucru conform constantelor fundamentale) în anul 2015: N A = 6.02214082(11)·10 23 mol -1. Un mol este cantitatea dintr-o substanță care conține N A elemente structurale (adică același număr de elemente ca și atomii conținuti în 12 g de 12 C), iar elementele structurale sunt de obicei atomi, molecule, ioni etc. Definiție, o unitate de masă atomică (a.u. .m.) este egală cu 1/12 din masa unui atom de 12 C. Un mol (gram-mol) dintr-o substanță are o masă (masă molară), care, atunci când este exprimată în grame, este numeric egal cu masa moleculară a acestei substanțe (exprimată în unități de masă atomică). De exemplu: 1 mol de sodiu are o masă de 22,9898 g și conține (aproximativ) 6,02 10 23 atomi, 1 mol de fluorură de calciu CaF 2 are o masă de (40,08 + 2 18,998) = 78,076 g și conține (aproximativ) 6. 02 10 23 molecule.
La sfârșitul anului 2011, la a XXIV-a Conferință Generală a Greutăților și Măsurilor, a fost adoptată în unanimitate o propunere de definire a molului în viitoarea versiune a Sistemului Internațional de Unități (SI) în așa fel încât să se evite legătura acesteia cu definiția. de grame. Este de așteptat ca în 2018 alunița să fie determinată direct de numărul Avogadro, căruia i se va atribui o valoare exactă (fără eroare) pe baza rezultatelor măsurătorilor recomandate de CODATA. Între timp, numărul lui Avogadro nu este o valoare acceptată, ci o valoare măsurabilă.
Această constantă poartă numele celebrului chimist italian Amedeo Avogadro (1776-1856), care, deși el însuși nu cunoștea acest număr, a înțeles că este o valoare foarte mare. În zorii dezvoltării teoriei atomice, Avogadro a prezentat o ipoteză (1811), conform căreia, la aceeași temperatură și presiune, volume egale de gaze ideale conțin același număr de molecule. Această ipoteză s-a dovedit mai târziu a fi o consecință a teoriei cinetice a gazelor și este acum cunoscută sub numele de legea lui Avogadro. Se poate formula astfel: un mol din orice gaz la aceeași temperatură și presiune ocupă același volum, în condiții normale egal cu 22,41383 litri (condițiile normale corespund presiunii P 0 = 1 atm și temperaturii T 0 = 273,15 K). Această cantitate este cunoscută ca volumul molar al unui gaz.
Prima încercare de a găsi numărul de molecule care ocupă un anumit volum a fost făcută în 1865 de J. Loschmidt. Din calculele sale a rezultat că numărul de molecule pe unitate de volum de aer este de 1,8 10 18 cm -3, ceea ce, după cum sa dovedit, este de aproximativ 15 ori mai mic. valoare corectă. Opt ani mai târziu, J. Maxwell a dat o estimare mult mai apropiată de adevăr - 1,9·10 19 cm -3. În cele din urmă, în 1908, Perrin a dat o estimare acceptabilă: N A = 6,8·10 23 mol -1 Numărul lui Avogadro, găsit în urma experimentelor asupra mișcării browniene.
De atunci, au fost dezvoltate un număr mare de metode independente pentru determinarea numărului lui Avogadro, iar măsurători mai precise au arătat că de fapt 1 cm 3 dintr-un gaz ideal în condiții normale conține (aproximativ) 2,69 10 19 molecule. Această mărime se numește număr Loschmidt (sau constantă). Ea corespunde numărului lui Avogadro N A ≈ 6,02·10 23.
Numărul lui Avogadro este una dintre constantele fizice importante care au jucat un rol important în dezvoltarea Stiintele Naturii. Dar este o „constantă fizică universală (fundamentală)”? Termenul în sine este nedefinit și este de obicei asociat cu un tabel mai mult sau mai puțin detaliat al valorilor numerice ale constantelor fizice care ar trebui să fie utilizate în rezolvarea problemelor. În acest sens, constantele fizice fundamentale sunt adesea considerate acele cantități care nu sunt constante ale naturii și își datorează existența doar unui sistem ales de unități (cum ar fi constantele magnetice și electrice ale vidului) sau acordurilor internaționale convenționale (cum ar fi unitate de masă atomică) . Constantele fundamentale includ adesea multe mărimi derivate (de exemplu, constanta gazului R, raza clasică a electronului r e = e 2 /m e c 2 etc.) sau, ca și în cazul volumului molar, valoarea unui parametru fizic legat de anumite condiții experimentale care au fost alese doar din motive de comoditate (presiune 1 atm și temperatură 273,15 K). Din acest punct de vedere, numărul lui Avogadro este o constantă cu adevărat fundamentală.
Această carte este dedicată istoriei și dezvoltării metodelor de determinare a acestui număr. Epopeea a durat aproximativ 200 de ani și, în diferite etape, a fost asociată cu diverse modele și teorii fizice, dintre care multe nu și-au pierdut relevanța până în prezent. Cele mai strălucite minți științifice au avut o mână de lucru în această poveste - numiți doar A. Avogadro, J. Loschmidt, J. Maxwell, J. Perrin, A. Einstein, M. Smoluchowski. Lista ar putea continua...
Autorul trebuie să recunoască că ideea cărții nu îi aparține lui, ci lui Lev Fedorovich Soloveichik, colegul său de clasă la Institutul de Fizică și Tehnologie din Moscova, un om care a studiat cercetare aplicatăși evoluții, dar în esență a rămas un fizician romantic. Aceasta este o persoană care (una dintre puținele) continuă „chiar și în epoca noastră crudă” să lupte pentru o adevărată educație fizică „superioară” în Rusia, apreciază și, în măsura în care poate, promovează frumusețea și grația ideilor fizice. . Se știe că din complotul pe care A. S. Pușkin i-a dat lui N. V. Gogol a apărut o comedie strălucitoare. Desigur, nu este cazul aici, dar poate că această carte va părea utilă și cuiva.
Această carte nu este o lucrare de „știință populară”, deși poate părea așa la prima vedere. Se discută despre fizica serioasă pe un fundal istoric, folosește matematică serioasă și discută modele științifice destul de complexe. De fapt, cartea constă din două părți (nu întotdeauna bine delimitate), concepute pentru diferiți cititori - unii o pot considera interesantă din punct de vedere istoric și chimic, în timp ce alții se pot concentra pe latura fizică și matematică a problemei. Autorul a avut în vedere un cititor curios - un student al Facultății de Fizică sau Chimie, deloc străin de matematică și pasionat de istoria științei. Există astfel de studenți? Autorul nu știe răspunsul exact la această întrebare, dar, pe baza propriei experiențe, speră că există.
Informații despre cărțile de la Editura Intellect se găsesc pe site-ul www.id-intellect.ru
Legea lui Avogadro
În zorii dezvoltării teoriei atomice (), A. Avogadro a prezentat o ipoteză conform căreia, la aceeași temperatură și presiune, volume egale de gaze ideale conțin același număr de molecule. Această ipoteză s-a dovedit mai târziu a fi o consecință necesară a teoriei cinetice și este acum cunoscută sub numele de legea lui Avogadro. Poate fi formulat astfel: un mol de orice gaz la aceeași temperatură și presiune ocupă același volum, în condiții normale egale 22,41383 . Această cantitate este cunoscută ca volumul molar al unui gaz.
Avogadro însuși nu a estimat numărul de molecule dintr-un anumit volum, dar a înțeles că aceasta este o valoare foarte mare. Prima încercare de a găsi numărul de molecule care ocupă un anumit volum a fost făcută în anul J. Loschmidt. Din calculele lui Loschmidt a rezultat că pentru aer numărul de molecule pe unitate de volum este de 1,81·10 18 cm −3, ceea ce este de aproximativ 15 ori mai mic decât valoarea adevărată. Opt ani mai târziu, Maxwell a dat o estimare mult mai apropiată de „aproximativ 19 milioane de milioane” de molecule pe centimetru cub, sau 1,9 10 19 cm −3. De fapt, 1 cm³ dintr-un gaz ideal în condiții normale conține 2,68675·10 19 molecule. Această cantitate a fost numită număr Loschmidt (sau constantă). De atunci, au fost dezvoltate un număr mare de metode independente pentru determinarea numărului lui Avogadro. Acordul excelent între valorile obținute oferă dovezi puternice ale numărului real de molecule.
Măsurare constantă
| Datele din acest articol sunt din decembrie 2011. |
Valoarea oficial acceptată pentru numărul lui Avogadro astăzi a fost măsurată în 2010. Pentru aceasta s-au folosit două sfere din silicon-28. Sferele au fost obținute la Institutul Leibniz pentru Cristalografie și lustruite la Centrul Australian pentru Optică de Precizie atât de ușor încât înălțimile proeminențelor de pe suprafața lor nu depășeau 98 nm. Pentru producerea lor s-a folosit siliciu-28 de înaltă puritate, izolat la Institutul de Chimie a Substanțelor de Puritate Înaltă din Nijni Novgorod din tetrafluorura de siliciu, foarte îmbogățit în siliciu-28, obținut la Central Mechanical Engineering Design. Biroul din Sankt Petersburg.
Având astfel de obiecte practic ideale, este posibil să se calculeze cu mare precizie numărul de atomi de siliciu din minge și, prin urmare, să se determine numărul lui Avogadro. Conform rezultatelor obținute, este egal cu 6,02214084(18)×10 23 mol -1 .
Relația dintre constante
- Prin produsul constantei lui Boltzmann, constanta universală a gazului, R=kN A.
- Constanta lui Faraday este exprimată prin produsul sarcinii electrice elementare și numărul lui Avogadro, F=eN A.
Vezi si
Note
Literatură
- Numărul lui Avogadro // Marea Enciclopedie Sovietică
Fundația Wikimedia. 2010.
Vedeți ce este „numărul lui Avogadro” în alte dicționare:
- (constanta lui Avogadro, simbolul L), o constantă egală cu 6,022231023, corespunde numărului de atomi sau molecule conținute într-un MOLE al unei substanțe... Dicționar enciclopedic științific și tehnic
numărul lui 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) Grafinis formatas atitikmenys:… … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
numărul lui Avogadro- Avogadro constant statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. constanta lui Avogadro; Numărul lui Avogadro vok. Avogadro Constante, f; Avogadrosche Konstante, f rus. constanta lui Avogadro, f; numărul lui Avogadro, n pranc. constante d'Avogadro, f; nombre… … Fizikos terminų žodynas
Constanta lui Avogadro (numărul lui Avogadro)- numărul de particule (atomi, molecule, ioni) dintr-un mol dintr-o substanță (un mol este cantitatea de substanță care conține același număr de particule ca și atomi în exact 12 grame din izotopul de carbon 12), notat cu simbolul N = 6.023 1023. Unul dintre ... ... Începuturile științelor naturale moderne
- (numărul lui Avogadro), numărul de elemente structurale (atomi, molecule, ioni sau altele) în unități. numărul de va în va (într-un dig). Numit în onoarea lui A. Avogadro, desemnat NA. A.p. este una dintre constantele fizice fundamentale, esențială pentru determinarea multiplicității... Enciclopedie fizică
- (numărul lui Avogadro; notat cu NA), numărul de molecule sau atomi dintr-un mol de substanță, NA = 6,022045(31) x 1023 mol 1; Nume pe nume A. Avogadro... Științele naturii. Dicţionar enciclopedic
- (numărul lui Avogadro), numărul de particule (atomi, molecule, ioni) într-un mol în VA. Notat NA și egal cu (6,022045 ... Enciclopedie chimică
Na = (6,022045±0,000031)*10 23 numărul de molecule dintr-un mol de orice substanță sau numărul de atomi dintr-un mol de substanță simplă. Una dintre constantele fundamentale, cu ajutorul căreia puteți determina cantități precum, de exemplu, masa unui atom sau a unei molecule (vezi... ... Enciclopedia lui Collier
Mol este cantitatea dintr-o substanță care conține același număr de elemente structurale ca și atomi conținuti în 12 g de 12 C, iar elementele structurale sunt de obicei atomi, molecule, ioni etc. Masa unui mol de substanță, exprimat în grame, este numeric egal cu molul său. masa. Deci, 1 mol de sodiu are o masă de 22,9898 g și conține 6,02 10 23 atomi; 1 mol de fluorură de calciu CaF2 are o masă de (40,08 + 2 18,998) = 78,076 g și conține 6,02 10 23 molecule, la fel ca și 1 mol de tetraclorură de carbon CCl 4, a cărui masă este (12,011 + 4 53) = 12,011 + 4 383 = 1453,383. g, etc.
legea lui Avogadro.
În zorii dezvoltării teoriei atomice (1811), A. Avogadro a prezentat o ipoteză conform căreia, la aceeași temperatură și presiune, volume egale de gaze ideale conțin același număr de molecule. Această ipoteză s-a dovedit mai târziu a fi o consecință necesară a teoriei cinetice și este acum cunoscută sub numele de legea lui Avogadro. Poate fi formulat astfel: un mol de orice gaz la aceeași temperatură și presiune ocupă același volum, la temperatură și presiune standard (0 ° C, 1,01×10 5 Pa) egală cu 22,41383 litri. Această cantitate este cunoscută ca volumul molar al gazului.
Avogadro însuși nu a estimat numărul de molecule dintr-un anumit volum, dar a înțeles că aceasta este o valoare foarte mare. Prima încercare de a găsi numărul de molecule care ocupă un volum dat a fost făcută în 1865 de J. Loschmidt; Sa constatat că 1 cm 3 dintr-un gaz ideal în condiții normale (standard) conține 2,68675 × 10 19 molecule. După numele acestui om de știință, valoarea indicată a fost numită numărul Loschmidt (sau constantă). De atunci, au fost dezvoltate un număr mare de metode independente pentru determinarea numărului lui Avogadro. Acordul excelent între valorile obținute este o dovadă convingătoare a existenței reale a moleculelor.
Metoda Loschmidt
prezintă doar interes istoric. Se bazează pe presupunerea că gazul lichefiat constă din molecule sferice strânse. Măsurând volumul de lichid care s-a format dintr-un anumit volum de gaz și cunoscând aproximativ volumul moleculelor de gaz (acest volum ar putea fi reprezentat pe baza unor proprietăți ale gazului, cum ar fi vâscozitatea), Loschmidt a obținut o estimare a numărului lui Avogadro. ~10 22.
Determinare bazată pe măsurarea sarcinii unui electron.
Unitatea de măsură a cantității de electricitate cunoscută sub numele de număr Faraday F, este sarcina purtată de un mol de electroni, adică F = Ne, Unde e este sarcina unui electron, N- numărul de electroni într-un mol de electroni (adică numărul lui Avogadro). Numărul Faraday poate fi determinat prin măsurarea cantității de energie electrică necesară pentru a dizolva sau a precipita 1 mol de argint. Măsurătorile atente efectuate de Biroul Național de Standarde din SUA au dat valoarea F= 96490,0 C, iar sarcina electronului, măsurată prin diferite metode (în special, în experimentele lui R. Millikan), este egală cu 1,602×10 –19 C. De aici puteți găsi N. Această metodă de determinare a numărului lui Avogadro pare a fi una dintre cele mai precise.
experimentele lui Perrin.
Pe baza teoriei cinetice, a fost obținută o expresie care include numărul lui Avogadro care descrie scăderea densității unui gaz (de exemplu, aer) odată cu înălțimea coloanei acestui gaz. Dacă am putea calcula numărul de molecule din 1 cm 3 de gaz la două înălțimi diferite, atunci, folosind expresia de mai sus, am putea găsi N. Din păcate, acest lucru este imposibil de făcut, deoarece moleculele sunt invizibile. Totuși, în 1910 J. Perrin a arătat că expresia menționată este valabilă și pentru suspensiile de particule coloidale care sunt vizibile la microscop. Numărând numărul de particule situate la diferite înălțimi în coloana de suspensie a dat numărul lui Avogadro 6,82×1023. Dintr-o altă serie de experimente în care deplasarea rădăcină-pătrată medie a particulelor coloidale ca urmare a mișcare bruniană, Perrin a primit valoarea N= 6,86Х10 23. Ulterior, alți cercetători au repetat unele dintre experimentele lui Perrin și au obținut valori care sunt în bună concordanță cu cele acceptate în prezent. Trebuie remarcat faptul că experimentele lui Perrin au marcat un punct de cotitură în atitudinea oamenilor de știință față de teoria atomică a materiei - anterior, unii oameni de știință o considerau ca pe o ipoteză. W. Ostwald, un chimist remarcabil al acelei vremuri, a exprimat această schimbare de opinii astfel: „Corespondența mișcării browniene cu cerințele ipotezei cinetice... i-a forțat chiar și pe cei mai pesimiști oameni de știință să vorbească despre demonstrarea experimentală a teoriei atomice. .”
Calcule folosind numărul Avogadro.
Folosind numărul lui Avogadro, s-au obținut valori exacte pentru masa atomilor și moleculelor multor substanțe: sodiu, 3,819×10 –23 g (22,9898 g/6,02×10 23), tetraclorura de carbon, 25,54×10 –23 g etc. . De asemenea, se poate demonstra că 1 g de sodiu ar trebui să conțină aproximativ 3x1022 atomi ai acestui element.
Vezi si
Cunoscând cantitatea unei substanțe în moli și numărul lui Avogadro, este foarte ușor de calculat câte molecule sunt conținute în această substanță. Înmulțiți pur și simplu numărul lui Avogadro cu cantitatea de substanță.
N=N A *ν
Și dacă vii la clinică pentru a face teste, să zicem, zahărul din sânge, știind numărul lui Avogadro, poți număra cu ușurință numărul de molecule de zahăr din sânge. Ei bine, de exemplu, analiza a arătat 5 mol. Să înmulțim acest rezultat cu numărul lui Avogadro și să obținem 3.010.000.000.000.000.000.000.000 de bucăți. Privind această cifră, devine clar de ce au încetat să măsoare moleculele în bucăți și au început să le măsoare în alunițe.
Masa molara (M).
Dacă cantitatea unei substanțe este necunoscută, atunci aceasta poate fi găsită împărțind masa substanței la masa sa molară.
N=NA*m/M.
Singura întrebare care poate apărea aici este: „ce este masa molară?” Nu, aceasta nu este o masă de pictor, așa cum ar părea!!! Masă molară este masa unui mol dintr-o substanță. Totul este simplu aici, dacă un mol conține particule N A (acestea. egală cu numărul Avogadro), apoi, înmulțind masa unei astfel de particule m 0 prin numărul lui Avogadro, obținem masa molară.
M=m0*NA.
Masă molară este masa unui mol dintr-o substanță.
Și este bine dacă se știe, dar dacă nu este? Va trebui să calculăm masa unei molecule m 0 . Dar nici aceasta nu este o problemă. Trebuie doar să o știi formula chimicași să aibă tabelul periodic la îndemână.
Greutatea moleculară relativă (Mr).
Dacă numărul de molecule dintr-o substanță este foarte mare, atunci masa unei molecule m0, dimpotrivă, este foarte mică. Prin urmare, pentru comoditatea calculelor, am introdus masa moleculara relativa (Mr). Acesta este raportul dintre masa unei molecule sau atom al unei substanțe și 1/12 din masa unui atom de carbon. Dar nu lăsați acest lucru să vă sperie, pentru atomi este indicat în tabelul periodic, iar pentru molecule este calculat ca suma maselor moleculare relative ale tuturor atomilor incluși în moleculă. Greutatea moleculară relativă se măsoară în unități de masă atomică (a.u.m), din punct de vedere al kilogramelor 1 amu = 1,67 10 -27 kg.Știind acest lucru, putem determina cu ușurință masa unei molecule prin înmulțirea masei moleculare relative cu 1,67 10 -27.
m0 = Mr *1,67*10 -27.
Greutatea moleculară relativă- raportul dintre masa unei molecule sau atom al unei substanțe la 1/12 din masa unui atom de carbon.
Relația dintre masa molară și cea moleculară.
Să ne amintim formula pentru găsirea masei molare:
M=m0*NA.
Deoarece m 0 = M r * 1,67 10 -27, putem exprima masa molară ca:
M=M r *N A *1,67 10 -27.
Acum, dacă înmulțim numărul lui Avogadro N A cu 1,67 10 -27, obținem 10 -3, adică pentru a afla masa molară a unei substanțe, este suficient doar să-i înmulțim masa moleculară cu 10 -3.
M=M r *10 -3
Dar nu vă grăbiți să faceți toate acestea calculând numărul de molecule. Dacă știm masa unei substanțe m, apoi împărțind-o la masa moleculei m 0, obținem numărul de molecule din această substanță.
N=m/m 0
Desigur, este o sarcină ingrată să numărăm moleculele; nu numai că sunt mici, ci și se mișcă constant. Doar în cazul în care te pierzi, va trebui să numeri din nou. Dar în știință, ca și în armată, există un astfel de cuvânt „trebuie” și, prin urmare, chiar și atomii și moleculele au fost numărate...
