Eine physikalische Größe, die der Anzahl der Strukturelemente (das sind Moleküle, Atome usw.) pro Mol einer Substanz entspricht, wird als Avogadro-Zahl bezeichnet. Sein derzeit offiziell akzeptierter Wert ist NA = 6,02214084 (18) × 1023 mol −1, er wurde 2010 zugelassen. Im Jahr 2011 wurden die Ergebnisse neuer Studien veröffentlicht, sie gelten als genauer, sind jedoch derzeit nicht offiziell genehmigt.

Avogadros Gesetz ist von großer Bedeutung für die Entwicklung der Chemie, er erlaubte es, das Gewicht von Körpern zu berechnen, die ihren Zustand ändern und gasförmig oder dampfförmig werden können. Auf der Grundlage des Avogadroschen Gesetzes begann die atommolekulare Theorie, die aus der kinetischen Gastheorie folgt, ihre Entwicklung.

Darüber hinaus wurde mit Hilfe des Avogadro-Gesetzes eine Methode entwickelt, um das Molekulargewicht von gelösten Stoffen zu erhalten. Zu diesem Zweck wurden die Gesetze idealer Gase auf verdünnte Lösungen erweitert, basierend auf der Idee, dass sich der gelöste Stoff über das Volumen des Lösungsmittels verteilt, wenn sich das Gas im Gefäß verteilt. Außerdem ermöglichte das Avogadro-Gesetz die Bestimmung der wahren Atommassen einer Reihe chemischer Elemente.

Praktische Verwendung der Avogadro-Zahl

Die Konstante wird bei der Berechnung chemischer Formeln und bei der Erstellung von Gleichungen chemischer Reaktionen verwendet. Mit seiner Hilfe werden die relativen Molekülmassen von Gasen und die Anzahl der Moleküle in einem Mol einer beliebigen Substanz bestimmt.

Durch die Avogadro-Zahl wird die universelle Gaskonstante berechnet, sie ergibt sich durch Multiplikation dieser Konstante mit der Boltzmann-Konstante. Außerdem erhält man durch Multiplikation der Avogadro-Zahl und der elektrischen Elementarladung die Faraday-Konstante.

Nutzung der Folgen des Avogadro-Gesetzes

Die erste Konsequenz des Gesetzes lautet: "Ein Mol Gas (beliebig) nimmt unter gleichen Bedingungen ein Volumen ein." Unter normalen Bedingungen beträgt das Volumen eines Mols eines Gases also 22,4 Liter (dieser Wert wird als molares Gasvolumen bezeichnet), und mithilfe der Mendeleev-Clapeyron-Gleichung können Sie das Gasvolumen bei jedem Druck und jeder Temperatur bestimmen.

Die zweite Konsequenz des Gesetzes: "Die Molmasse des ersten Gases ist gleich dem Produkt der Molmasse des zweiten Gases durch die relative Dichte des ersten Gases zum zweiten." Mit anderen Worten, wenn man das Verhältnis der Dichte zweier Gase kennt, kann man unter den gleichen Bedingungen ihre Molmassen bestimmen.

Zur Zeit von Avogadro war seine Hypothese theoretisch nicht beweisbar, aber sie machte es einfach, die Zusammensetzung von Gasmolekülen experimentell festzustellen und ihre Masse zu bestimmen. Im Laufe der Zeit wurde eine theoretische Grundlage unter seine Experimente gebracht, und jetzt wird Avogadros Zahl verwendet

Das Avogadrosche Gesetz in der Chemie hilft, das Volumen, die Molmasse, die Menge einer gasförmigen Substanz und die relative Dichte eines Gases zu berechnen. Die Hypothese wurde 1811 von Amedeo Avogadro formuliert und später experimentell bestätigt.

Gesetz

Joseph Gay-Lussac untersuchte 1808 als Erster die Reaktionen von Gasen. Er formulierte die Gesetze der Wärmeausdehnung von Gasen und Volumenverhältnissen, nachdem er aus Chlorwasserstoff und Ammoniak (zwei Gase) eine kristalline Substanz erhalten hatte - NH 4 Cl (Ammoniumchlorid). Es stellte sich heraus, dass es notwendig ist, die gleichen Mengen an Gasen zu nehmen, um es zu erzeugen. Wenn außerdem ein Gas im Überschuss vorhanden war, blieb der „überschüssige“ Teil nach der Reaktion ungenutzt.

Avogadro formulierte wenig später die Schlussfolgerung, dass gleiche Volumina von Gasen bei gleichen Temperaturen und Drücken die gleiche Anzahl von Molekülen enthalten. Dabei können Gase unterschiedliche chemische und physikalische Eigenschaften haben.

Reis. 1. Amedeo Avogadro.

Aus dem Gesetz von Avogadro folgen zwei Konsequenzen:

• Erste - Ein Mol Gas nimmt unter gleichen Bedingungen das gleiche Volumen ein;
• zweite - Das Verhältnis der Massen gleicher Volumina zweier Gase ist gleich dem Verhältnis ihrer Molmassen und drückt die relative Dichte eines Gases in Bezug auf ein anderes aus (mit D bezeichnet).

Normalbedingungen (n.s.) sind Druck P=101,3 kPa (1 atm) und Temperatur T=273 K (0°C). Unter normalen Bedingungen beträgt das Molvolumen von Gasen (das Volumen eines Stoffes zu seiner Menge) 22,4 l / mol, d.h. 1 Mol Gas (6,02 ∙ 10 23 Moleküle - Avogadros konstante Zahl) nimmt ein Volumen von 22,4 Litern ein. Das molare Volumen (V m) ist ein konstanter Wert.

Reis. 2. Normale Bedingungen.

Probleme lösen

Die Hauptbedeutung des Gesetzes ist die Fähigkeit, chemische Berechnungen durchzuführen. Basierend auf der ersten Konsequenz des Gesetzes können Sie die Menge an gasförmiger Materie durch das Volumen mit der Formel berechnen:

wobei V das Gasvolumen ist, V m das molare Volumen ist, n die Stoffmenge, gemessen in Mol, ist.

Die zweite Schlussfolgerung aus dem Gesetz von Avogadro betrifft die Berechnung der relativen Dichte eines Gases (ρ). Die Dichte wird mit der m/V-Formel berechnet. Wenn wir 1 Mol Gas betrachten, sieht die Dichteformel so aus:

ρ (Gas) = ​​​​M/V m ,

wobei M die Masse eines Mols ist, d.h. Molmasse.

Um die Dichte eines Gases aus einem anderen Gas zu berechnen, ist es notwendig, die Dichte der Gase zu kennen. Die allgemeine Formel für die relative Dichte eines Gases lautet wie folgt:

D(y)x = ρ(x) / ρ(y),

wobei ρ(x) die Dichte eines Gases ist, ρ(y) die Dichte des zweiten Gases ist.

Wenn wir die Dichteberechnung in die Formel einsetzen, erhalten wir:

D (y) x \u003d M (x) / V m / M (y) / V m.

Das molare Volumen nimmt ab und bleibt bestehen

D(y)x = M(x) / M(y).

Betrachten Sie die praktische Anwendung des Rechts am Beispiel von zwei Problemen:

• Wie viel Liter CO 2 werden aus 6 Mol MgCO 3 bei der Zersetzungsreaktion von MgCO 3 in Magnesiumoxid und Kohlendioxid (n.o.) gewonnen?
• Wie groß ist die relative Dichte von CO 2 für Wasserstoff und für Luft?

Lassen Sie uns zuerst das erste Problem lösen.

n(MgCO 3 ) = 6 mol

MgCO 3 \u003d MgO + CO 2

Die Menge an Magnesiumcarbonat und Kohlendioxid ist gleich (jeweils ein Molekül), daher n (CO 2) \u003d n (MgCO 3) \u003d 6 mol. Aus der Formel n \u003d V / V m können Sie das Volumen berechnen:

V = nV m , d.h. V (CO 2) \u003d n (CO 2) ∙ V m \u003d 6 mol ∙ 22,4 l / mol \u003d 134,4 l

Antwort: V (CO 2) \u003d 134,4 l

Lösung des zweiten Problems:

• D (H2) CO 2 \u003d M (CO 2) / M (H 2) \u003d 44 g / mol / 2 g / mol \u003d 22;
• D (Luft) CO 2 \u003d M (CO 2) / M (Luft) \u003d 44 g / mol / 29 g / mol \u003d 1,52.

Reis. 3. Formeln für die Volumenmenge der Substanz und die relative Dichte.

Die Formeln des Avogadro-Gesetzes funktionieren nur für gasförmige Stoffe. Sie gelten nicht für Flüssigkeiten und Feststoffe.

Was haben wir gelernt?

Nach der Gesetzesformulierung enthalten gleiche Volumina von Gasen unter gleichen Bedingungen die gleiche Anzahl von Molekülen. Unter normalen Bedingungen (n.c.) ist der Wert des molaren Volumens konstant, d.h. V m für Gase ist immer 22,4 l/mol. Aus dem Gesetz folgt, dass die gleiche Anzahl von Molekülen verschiedener Gase unter normalen Bedingungen das gleiche Volumen einnehmen, sowie die relative Dichte eines Gases in einem anderen - das Verhältnis der Molmasse eines Gases zur Molmasse des zweiten Gas.

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Wir wissen aus einem Chemieunterricht in der Schule, dass, wenn wir ein Mol irgendeiner Substanz nehmen, diese 6,02214084(18).10^23 Atome oder andere Strukturelemente (Moleküle, Ionen usw.) enthält. Der Einfachheit halber wird die Avogadro-Zahl normalerweise in dieser Form geschrieben: 6.02. 10^23.

Aber warum ist die Avogadro-Konstante (auf Ukrainisch „wurde Avogadro“) gleich diesem Wert? In Lehrbüchern gibt es keine Antwort auf diese Frage, und Chemiehistoriker bieten eine Vielzahl von Versionen an. Es scheint, dass Avogadros Zahl eine geheime Bedeutung hat. Schließlich gibt es magische Zahlen, bei denen einige die Zahl "pi", Fibonacci-Zahlen, sieben (acht im Osten), 13 usw. enthalten. Wir bekämpfen das Informationsvakuum. Wir werden nicht darüber sprechen, wer Amedeo Avogadro ist und warum neben dem von ihm formulierten Gesetz, der gefundenen Konstante, auch ein Krater auf dem Mond nach diesem Wissenschaftler benannt wurde. Darüber sind schon viele Artikel geschrieben worden.

Um genau zu sein, habe ich keine Moleküle oder Atome in einem bestimmten Volumen gezählt. Die erste Person, die versucht, herauszufinden, wie viele Gasmoleküle

in einem bestimmten Volumen bei gleichem Druck und gleicher Temperatur enthalten war, war Josef Loschmidt, und das war im Jahr 1865. Als Ergebnis seiner Experimente kam Loschmidt zu dem Schluss, dass in einem Kubikzentimeter eines beliebigen Gases unter normalen Bedingungen 2,68675 enthalten sind. 10^19 Moleküle.

In der Folge wurden unabhängige Methoden zur Bestimmung der Avogadro-Zahl erfunden, und da die Ergebnisse größtenteils übereinstimmten, sprach dies erneut für die tatsächliche Existenz von Molekülen. Derzeit hat die Anzahl der Methoden 60 überschritten, aber in den letzten Jahren haben Wissenschaftler versucht, die Genauigkeit der Schätzung weiter zu verbessern, um eine neue Definition des Begriffs „Kilogramm“ einzuführen. Bisher wird das Kilogramm ohne grundsätzliche Definition mit dem gewählten Materialstandard verglichen.

Aber zurück zu unserer Frage - warum ist diese Konstante gleich 6.022 ? 10^23?

In der Chemie wurde 1973 zur Vereinfachung der Berechnungen vorgeschlagen, ein solches Konzept als "Stoffmenge" einzuführen. Die Grundeinheit zur Messung von Mengen war der Maulwurf. Gemäß den IUPAC-Empfehlungen ist die Menge eines jeden Stoffes proportional zur Anzahl seiner spezifischen Elementarteilchen. Der Proportionalitätskoeffizient hängt nicht von der Art des Stoffes ab, und die Avogadro-Zahl ist sein Kehrwert.

Nehmen wir zur Veranschaulichung ein Beispiel. Wie aus der Definition der atomaren Masseneinheit bekannt ist, ist 1 a.m.u. entspricht einem Zwölftel der Masse eines Kohlenstoffatoms 12C und beträgt 1,66053878,10^(−24) Gramm. Multipliziert man 1 a.m.u. nach der Avogadro-Konstante erhält man 1.000 g/mol. Nehmen wir jetzt etwas, sagen wir, Beryllium. Laut Tabelle beträgt die Masse eines Berylliumatoms 9,01 amu. Lassen Sie uns berechnen, was ein Mol Atome dieses Elements entspricht:

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

So stellt sich heraus, dass numerisch mit dem Atom übereinstimmt.

Die Avogadro-Konstante wurde speziell so gewählt, dass die Molmasse einem atomaren oder dimensionslosen Wert entsprach – einem relativen molekularen.

Avogadros Gesetz

Zu Beginn der Entwicklung der Atomtheorie () stellte A. Avogadro eine Hypothese auf, nach der gleiche Volumina idealer Gase bei gleicher Temperatur und gleichem Druck die gleiche Anzahl von Molekülen enthalten. Diese Hypothese erwies sich später als notwendige Folge der kinetischen Theorie und ist heute als Avogadro-Gesetz bekannt. Es kann wie folgt formuliert werden: Ein Mol eines beliebigen Gases bei gleicher Temperatur und gleichem Druck nimmt unter normalen Bedingungen das gleiche Volumen ein 22,41383 . Diese Menge ist als Molvolumen des Gases bekannt.

Avogadro selbst hat die Anzahl der Moleküle in einem bestimmten Volumen nicht geschätzt, aber er verstand, dass dies ein sehr großer Wert ist. Der erste Versuch, die Anzahl der Moleküle zu finden, die ein bestimmtes Volumen einnehmen, wurde im Jahr gemacht J. Loschmidt. Aus den Berechnungen von Loschmidt folgte, dass für Luft die Anzahl der Moleküle pro Volumeneinheit 1,81·10 18 cm −3 beträgt, was etwa 15-mal kleiner ist als der wahre Wert. Nach 8 Jahren gab Maxwell eine viel genauere Schätzung von „ungefähr 19 Millionen Millionen Millionen“ Molekülen pro Kubikzentimeter oder 1,9·10 19 cm –3 an. Tatsächlich enthält 1 cm³ eines idealen Gases unter normalen Bedingungen 2,68675·10 19 Moleküle. Diese Größe wurde Losschmidt-Zahl (oder Konstante) genannt. Seitdem wurde eine Vielzahl unabhängiger Methoden zur Bestimmung der Avogadro-Zahl entwickelt. Die hervorragende Übereinstimmung der erhaltenen Werte ist ein überzeugender Beweis für die tatsächliche Anzahl der Moleküle.

Konstante Messung

Die Daten in diesem Artikel sind auf dem Stand von Dezember 2011.

Der heute offiziell akzeptierte Wert der Avogadro-Zahl wurde 2010 gemessen. Dazu wurden zwei Kugeln aus Silizium-28 verwendet. Die Kugeln wurden am Leibniz-Institut für Kristallographie beschafft und am Australian Centre for High Precision Optics so glatt poliert, dass die Höhe der Vorsprünge auf ihrer Oberfläche 98 nm nicht überstieg. Für ihre Herstellung wurde hochreines Silizium-28 verwendet, das am Nischni-Nowgorod-Institut für Chemie hochreiner Substanzen der Russischen Akademie der Wissenschaften aus hochgradig mit Silizium-28 angereichertem Siliziumtetrafluorid isoliert wurde, das vom Central Design Bureau of Mechanical erhalten wurde Maschinenbau in St. Petersburg.

Mit solchen praktisch idealen Objekten ist es möglich, die Anzahl der Siliziumatome in der Kugel mit hoher Genauigkeit zu zählen und daraus die Avogadro-Zahl zu bestimmen. Nach den erzielten Ergebnissen ist es gleich 6,02214084(18)×10 23 mol –1 .

Beziehung zwischen Konstanten

• Durch das Produkt der Boltzmann-Konstante, der universellen Gaskonstante, R=kN A.
• Durch das Produkt aus einer elektrischen Elementarladung und der Avogadro-Zahl wird die Faraday-Konstante ausgedrückt, F=en A.

siehe auch

Anmerkungen

Literatur

• Avogadros Nummer // Große Sowjetische Enzyklopädie

Wikimedia-Stiftung. 2010 .

Sehen Sie in anderen Wörterbüchern, was "Avogadro's Number" ist:

- (Avogadro-Konstante, Symbol L), eine Konstante gleich 6,022231023, entspricht der Anzahl der Atome oder Moleküle, die in einem MOL einer Substanz enthalten sind ... Wissenschaftliches und technisches Lexikon

Avogadros Nummer- 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. stolz. priedas(ai) Grafinis formatas atitikmenys:… … Chemijos terminų aiskinamasis žodynas

Avogadros Nummer- Avogadro konstanta statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. Avogadro-Konstante; Avogadros Nummer vok. Avogadro Konstante, f; Avogadrosche Konstante, f rus. Avogadro-Konstante, f; Avogadros Nummer, n pranc. Constante d’Avogadro, f; nombre… … Fizikos terminų žodynas

Avogadro-Konstante (Avogadro-Zahl)- die Anzahl der Teilchen (Atome, Moleküle, Ionen) in 1 Mol einer Substanz (ein Mol ist die Menge einer Substanz, die so viele Teilchen enthält, wie Atome in genau 12 Gramm des Kohlenstoff-12-Isotops vorhanden sind), bezeichnet durch die Symbol N = 6,023 1023. Eines von ... ... Anfänge der modernen Naturwissenschaft

- (Avogadro-Zahl), die Anzahl der Strukturelemente (Atome, Moleküle, Ionen oder andere h c) in Einheiten. zähle va bis va (in einem Mol). Benannt nach A. Avogadro, bezeichnet als NA. A. p. eine der fundamentalen physikalischen Konstanten, wesentlich für die Bestimmung vieler ... Physikalische Enzyklopädie

- (Avogadro-Zahl; bezeichnet mit NA), die Anzahl der Moleküle oder Atome in 1 Mol einer Substanz, NA \u003d 6,022045 (31) x 1023 mol 1; Name namens A. Avogadro ... Naturwissenschaft. Enzyklopädisches Wörterbuch

- (Avogadro-Zahl), die Anzahl der Teilchen (Atome, Moleküle, Ionen) in 1 Mol in VA. Bezeichnet NA und gleich (6.022045 ... Chemische Enzyklopädie

Na \u003d (6,022045 ± 0,000031) * 10 23 die Anzahl der Moleküle in einem Mol einer Substanz oder die Anzahl der Atome in einem Mol einer einfachen Substanz. Eine der Naturkonstanten, mit der man Größen wie zum Beispiel die Masse eines Atoms oder Moleküls bestimmen kann (siehe ... ... Collier Enzyklopädie

Doktor der physikalischen und mathematischen Wissenschaften Evgeny Meilikhov

Einführung (gekürzt) in das Buch: Meilikhov EZ Avogadros Nummer. Wie man ein Atom sieht. - Dolgoprudny: Verlag "Intellekt", 2017.

Der italienische Wissenschaftler Amedeo Avogadro, ein Zeitgenosse von A. S. Puschkin, verstand als erster, dass die Anzahl der Atome (Moleküle) in einem Grammatom (Mol) einer Substanz für alle Substanzen gleich ist. Die Kenntnis dieser Zahl eröffnet den Weg zur Abschätzung der Größe von Atomen (Molekülen). Während des Lebens von Avogadro wurde seine Hypothese nicht gebührend anerkannt.

Die Geschichte der Avogadro-Zahl ist Gegenstand eines neuen Buches von Evgeny Zalmanovich Meilikhov, Professor am Moskauer Institut für Physik und Technologie, Forschungsleiter am Nationalen Forschungszentrum "Kurchatov Institute".

Wenn infolge einer Weltkatastrophe das gesamte angesammelte Wissen zerstört würde und nur ein Satz zu den zukünftigen Generationen von Lebewesen gelangen würde, welche Aussage, die aus der geringsten Anzahl von Wörtern besteht, würde dann die meisten Informationen bringen? Ich glaube, dass dies die Atomhypothese ist: ... alle Körper bestehen aus Atomen - kleinen Körpern, die in ständiger Bewegung sind.
R. Feynman. Feynman-Vorlesungen über Physik

Die Avogadro-Zahl (Avogadro-Konstante, Avogadro-Konstante) ist definiert als die Anzahl der Atome in 12 Gramm des reinen Isotops Kohlenstoff-12 (12 C). Sie wird normalerweise als N A bezeichnet, seltener als L. Der von CODATA (Arbeitsgruppe für Fundamentalkonstanten) im Jahr 2015 empfohlene Wert der Avogadro-Zahl: N A = 6,02214082(11) 10 23 mol -1 . Ein Mol ist die Menge einer Substanz, die N A Strukturelemente enthält (d. h. so viele Elemente wie Atome in 12 g 12 C), und die Strukturelemente sind normalerweise Atome, Moleküle, Ionen usw. Per Definition das Atom Masseneinheit (a.e. .m) entspricht 1/12 der Masse eines 12 C-Atoms Ein Mol (Gramm-Mol) einer Substanz hat eine Masse (Molmasse), die, ausgedrückt in Gramm, numerisch gleich ist das Molekulargewicht dieser Substanz (ausgedrückt in atomaren Masseneinheiten). Zum Beispiel: 1 Mol Natrium hat eine Masse von 22,9898 g und enthält (ungefähr) 6,02 10 23 Atome, 1 Mol Calciumfluorid CaF 2 hat eine Masse von (40,08 + 2 18,998) = 78,076 g und enthält (ungefähr) 6 . 02 10 23 Moleküle.

Ende 2011 wurde auf der XXIV. Generalkonferenz für Maß und Gewicht einstimmig ein Vorschlag angenommen, den Maulwurf in einer künftigen Version des Internationalen Einheitensystems (SI) so zu definieren, dass seine Verknüpfung mit der Definition vermieden wird des Gramms. Es wird davon ausgegangen, dass im Jahr 2018 der Maulwurf direkt durch die Avogadro-Zahl bestimmt wird, der aufgrund der von CODATA empfohlenen Messergebnisse ein exakter (fehlerfreier) Wert zugeordnet wird. Bisher ist die Avogadro-Zahl nicht per Definition akzeptiert, sondern ein Messwert.

Diese Konstante ist nach dem berühmten italienischen Chemiker Amedeo Avogadro (1776-1856) benannt, der, obwohl er diese Zahl selbst nicht kannte, verstand, dass es sich um einen sehr großen Wert handelte. Zu Beginn der Entwicklung der Atomtheorie stellte Avogadro eine Hypothese auf (1811), wonach gleiche Volumina idealer Gase bei gleicher Temperatur und gleichem Druck die gleiche Anzahl von Molekülen enthalten. Diese Hypothese wurde später als Folge der kinetischen Gastheorie nachgewiesen und ist heute als Avogadro-Gesetz bekannt. Es kann wie folgt formuliert werden: Ein Mol eines beliebigen Gases bei gleicher Temperatur und gleichem Druck nimmt unter normalen Bedingungen das gleiche Volumen ein, das 22,41383 Litern entspricht (normale Bedingungen entsprechen dem Druck P 0 \u003d 1 atm und der Temperatur T 0 \u003d 273,15 K ). Diese Menge ist als Molvolumen des Gases bekannt.

Der erste Versuch, die Anzahl der Moleküle zu bestimmen, die ein bestimmtes Volumen einnehmen, wurde 1865 von J. Loschmidt unternommen. Aus seinen Berechnungen folgte, dass die Anzahl der Moleküle pro Luftvolumeneinheit 1,8·10 18 cm -3 beträgt, was, wie sich herausstellte, etwa 15 Mal weniger als der korrekte Wert ist. Acht Jahre später schätzte J. Maxwell die Wahrheit viel genauer ein – 1,9·10 19 cm –3 . Schließlich gibt Perrin 1908 eine bereits akzeptable Schätzung an: N A = 6,8·10 23 mol -1 Avogadro-Zahl, gefunden aus Experimenten zur Brownschen Bewegung.

Seitdem wurden eine Vielzahl unabhängiger Methoden zur Bestimmung der Avogadro-Zahl entwickelt, und genauere Messungen haben gezeigt, dass in der Realität unter normalen Bedingungen (ungefähr) 2,69 x 10 19 Moleküle in 1 cm 3 eines idealen Gases vorhanden sind. Diese Größe wird Losschmidt-Zahl (oder Konstante) genannt. Sie entspricht der Avogadro-Zahl N A ≈ 6,02·10 23 .

Die Avogadro-Zahl ist eine der wichtigen physikalischen Konstanten, die bei der Entwicklung der Naturwissenschaften eine wichtige Rolle gespielt haben. Aber ist es eine "universelle (fundamentale) physikalische Konstante"? Der Begriff selbst ist nicht definiert und wird meist mit einer mehr oder weniger detaillierten Tabelle der Zahlenwerte physikalischer Konstanten in Verbindung gebracht, die bei der Lösung von Problemen verwendet werden sollen. Als fundamentale physikalische Konstanten werden dabei oft solche Größen betrachtet, die keine Naturkonstanten sind und ihre Existenz nur dem gewählten Einheitensystem (wie z. B. die magnetischen und elektrischen Vakuumkonstanten) oder bedingten internationalen Vereinbarungen (wie z B. die atomare Masseneinheit). Die Naturkonstanten enthalten oft viele abgeleitete Größen (z. B. die Gaskonstante R, den klassischen Elektronenradius r e \u003d e 2 /m e c 2 usw.) oder, wie im Fall des Molvolumens, den Wert eines physikalischen Parameters bestimmten experimentellen Bedingungen, die nur aus Bequemlichkeitsgründen gewählt wurden (Druck 1 atm und Temperatur 273,15 K). Aus dieser Sicht ist die Avogadro-Zahl eine wirklich fundamentale Konstante.

Dieses Buch ist der Geschichte und Entwicklung von Methoden zur Bestimmung dieser Zahl gewidmet. Das Epos dauerte etwa 200 Jahre und war in verschiedenen Stadien mit einer Vielzahl physikalischer Modelle und Theorien verbunden, von denen viele bis heute ihre Relevanz nicht verloren haben. Die klügsten wissenschaftlichen Köpfe waren an dieser Geschichte beteiligt – es genügt, A. Avogadro, J. Loschmidt, J. Maxwell, J. Perrin, A. Einstein, M. Smoluchovsky zu nennen. Die Liste ließe sich beliebig fortsetzen...

Der Autor muss zugeben, dass die Idee des Buches nicht ihm gehört, sondern Lev Fedorovich Soloveichik, seinem Klassenkameraden am Moskauer Institut für Physik und Technologie, einem Mann, der sich mit angewandter Forschung und Entwicklung beschäftigte, aber ein Romantiker blieb Physiker im Herzen. Dies ist eine Person, die (einer der wenigen) „auch in unserem grausamen Zeitalter“ weiter für eine wirklich „höhere“ Sporterziehung in Russland kämpft, die Schönheit und Eleganz körperlicher Ideen schätzt und nach besten Kräften fördert . Es ist bekannt, dass aus der Handlung, die A. S. Puschkin N. V. Gogol präsentierte, eine brillante Komödie entstand. Dies ist hier natürlich nicht der Fall, aber vielleicht ist dieses Buch auch für jemanden nützlich.

Dieses Buch ist kein „populäres wissenschaftliches“ Werk, auch wenn es auf den ersten Blick so erscheinen mag. Es diskutiert ernsthafte Physik vor einem historischen Hintergrund, verwendet ernsthafte Mathematik und diskutiert ziemlich komplexe wissenschaftliche Modelle. Tatsächlich besteht das Buch aus zwei (nicht immer scharf abgegrenzten) Teilen, die für unterschiedliche Leser bestimmt sind – einige mögen es aus historischer und chemischer Sicht interessant finden, während sich andere auf die physikalische und mathematische Seite des Problems konzentrieren. Der Autor hatte einen neugierigen Leser im Sinn - einen Studenten der Fakultät für Physik oder Chemie, der Mathematik nicht fremd ist und sich leidenschaftlich für Wissenschaftsgeschichte interessiert. Gibt es solche Studenten? Der Autor kennt die genaue Antwort auf diese Frage nicht, hofft aber aufgrund seiner eigenen Erfahrung darauf.

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