Tiedämme koulun kemian kurssilta, että jos otamme yhden moolin mitä tahansa ainetta, niin se sisältää 6.02214084(18).10^23 atomia tai muita rakenteellisia elementtejä (molekyylejä, ioneja jne.). Mukavuuden vuoksi Avogadro-numero kirjoitetaan yleensä tässä muodossa: 6.02. 10^23.

Mutta miksi Avogadro-vakio (ukrainaksi "tuli Avogadro") on sama kuin tämä arvo? Oppikirjoissa ei ole vastausta tähän kysymykseen, ja kemian historioitsijat tarjoavat erilaisia ​​versioita. Näyttää siltä, ​​​​että Avogadron numerolla on jokin salainen merkitys. Onhan olemassa maagisia numeroita, joista osa sisältää luvun "pi", fibonacci-luvut, seitsemän (idässä kahdeksan), 13 jne. Taistelemme tietotyhjiötä vastaan. Emme puhu siitä, kuka Amedeo Avogadro on ja miksi hänen laatimansa lain lisäksi löydetty vakio nimettiin myös tämän tiedemiehen kunniaksi. Tästä on jo kirjoitettu monia artikkeleita.

Tarkemmin sanottuna en laskenut molekyylejä tai atomeja missään tietyssä tilavuudessa. Ensimmäinen henkilö, joka yrittää selvittää, kuinka monta kaasumolekyyliä

Tietyssä tilavuudessa samassa paineessa ja lämpötilassa, oli Josef Loschmidt, ja se oli vuonna 1865. Kokeidensa tuloksena Loschmidt tuli siihen tulokseen, että missä tahansa kaasun kuutiosenttimetrissä normaaleissa olosuhteissa on 2,68675. 10^19 molekyyliä.

Myöhemmin keksittiin itsenäisiä menetelmiä Avogadro-luvun määrittämiseksi, ja koska tulokset olivat suurimmaksi osaksi samat, tämä puhui jälleen molekyylien todellisen olemassaolon puolesta. Tällä hetkellä menetelmien määrä on ylittänyt 60, mutta viime vuosina tutkijat ovat yrittäneet edelleen parantaa arvion tarkkuutta ottaakseen käyttöön uuden määritelmän termille "kilo". Toistaiseksi kiloa on verrattu valittuun materiaalistandardiin ilman perustavanlaatuista määritelmää.

Kuitenkin takaisin kysymykseemme - miksi tämä vakio on yhtä suuri kuin 6,022 . 10^23?

Kemiassa vuonna 1973 laskelmien mukavuuden vuoksi ehdotettiin sellaisen käsitteen käyttöönottoa kuin "aineen määrä". Suuren mittauksen perusyksikkö oli mooli. IUPAC-suositusten mukaan minkä tahansa aineen määrä on verrannollinen sen spesifisten alkuainehiukkasten lukumäärään. Suhteellisuuskerroin ei riipu aineen tyypistä, ja Avogadro-luku on sen käänteisluku.

Otetaan esimerkki. Kuten atomimassayksikön määritelmästä tiedetään, 1 a.m.u. vastaa yhtä kahdestoistaosaa yhden hiiliatomin massasta 12C ja on 1,66053878,10^(−24) grammaa. Jos kerrot 1 a.m.u. Avogadro-vakiolla saat 1 000 g/mol. Otetaan nyt vaikkapa beryllium. Taulukon mukaan yhden berylliumatomin massa on 9,01 amu. Lasketaan, mitä yksi mooli tämän alkuaineen atomeja on yhtä suuri:

6,02 x 10^23 mol-1 * 1,66053878x10^(-24) grammaa * 9,01 = 9,01 grammaa/mol.

Siten käy ilmi, että numeerisesti yhtyy atomiin.

Avogadro-vakio valittiin erityisesti siten, että moolimassa vastasi atomi- tai dimensiotonta arvoa - suhteellista molekyylipainoa.

Avogadron laki

Atomiteorian kehityksen kynnyksellä () A. Avogadro esitti hypoteesin, jonka mukaan samassa lämpötilassa ja paineessa yhtä suuret määrät ihanteellisia kaasuja sisältävät saman määrän molekyylejä. Tämän hypoteesin osoitettiin myöhemmin olevan kineettisen teorian välttämätön seuraus, ja se tunnetaan nykyään Avogadron lakina. Se voidaan formuloida seuraavasti: yksi mooli mitä tahansa kaasua samassa lämpötilassa ja paineessa vie saman tilavuuden normaaleissa olosuhteissa 22,41383 . Tämä määrä tunnetaan kaasun moolitilavuutena.

Avogadro itse ei tehnyt arvioita molekyylien määrästä tietyssä tilavuudessa, mutta hän ymmärsi, että tämä on erittäin suuri arvo. Ensimmäinen yritys löytää tietyn tilavuuden ottavien molekyylien lukumäärä tehtiin vuonna J. Loschmidt. Loschmidtin laskelmista seurasi, että ilmalla molekyylien määrä tilavuusyksikköä kohti on 1,81·10 18 cm −3, mikä on noin 15 kertaa pienempi kuin todellinen arvo. Kahdeksan vuoden jälkeen Maxwell antoi paljon tarkemman arvion "noin 19 miljoonasta miljoonasta" molekyylistä kuutiosenttimetriä kohden eli 1,9·10 19 cm-3. Itse asiassa 1 cm³ ihanteellista kaasua normaaleissa olosuhteissa sisältää 2,68675·10 19 molekyyliä. Tätä määrää on kutsuttu Loschmidt-luvuksi (tai vakioksi). Sittemmin on kehitetty suuri joukko riippumattomia menetelmiä Avogadro-luvun määrittämiseksi. Saatujen arvojen erinomainen yhteensopivuus on vakuuttava todiste molekyylien todellisesta määrästä.

Jatkuva mittaus

Tämän artikkelin tiedot ovat ajan tasalla joulukuulta 2011.

Virallisesti hyväksytty Avogadron numeron arvo tänään mitattiin vuonna 2010. Tätä varten käytettiin kahta pii-28:sta valmistettua palloa. Pallot hankittiin Leibnizin kristallografiainstituutista ja kiillotettiin Australian Center for High Precision Opticsissa niin sujuvasti, että niiden pinnalla olevien ulkonemien korkeus ei ylittänyt 98 nm. Niiden valmistukseen käytettiin erittäin puhdasta pii-28:aa, joka eristettiin Venäjän tiedeakatemian Nižni Novgorodin erittäin puhtaiden aineiden kemian instituutissa piitetrafluoridista, joka on korkeasti rikastettu pii-28:lla, joka saatiin mekaanisen suunnittelun keskustoimistosta. Insinöörityötä Pietarissa.

Tällaisten käytännössä ihanteellisten esineiden avulla on mahdollista laskea suurella tarkkuudella pallossa olevien piiatomien lukumäärä ja siten määrittää Avogadro-luku. Saatujen tulosten mukaan se on yhtä suuri 6,02214084(18)×10 23 mol -1 .

Vakioiden välinen suhde

• Boltzmannin vakion, yleisen kaasuvakion tulon kautta, R=kN A.
• Alkeissähkövarauksen ja Avogadron luvun tulolla Faradayn vakio ilmaistaan, F=fi A.

Katso myös

Huomautuksia

Kirjallisuus

• Avogadron numero // Suuri Neuvostoliiton tietosanakirja

Wikimedia Foundation. 2010 .

Katso, mikä "Avogadron numero" on muissa sanakirjoissa:

- (Avogadron vakio, symboli L), vakio, joka on yhtä suuri kuin 6,022231023, vastaa aineen yhden MOL:n sisältämien atomien tai molekyylien määrää ... Tieteellinen ja tekninen tietosanakirja

Avogadron numero- Avogadro konstanta statusas T-ala kemian määritelmä Dalelit (atomit, molekyylit, jonit) lukumäärä yhden materiaalin molyje, lygus (6,02204 ± 0,000031) 10²³ mol⁻¹. santrumpa(os) Santrumą žr. priede. priedas(ai) Grafinis formatas atitikmenys:… … Chemijos terminų aiskinamasis žodynas

Avogadron numero- Avogadro konstanta statusas T ala fizika atitikmenys: engl. Avogadron vakio; Avogadron numero vok. Avogadro Konstante, f; Avogadrosche Konstante, f rus. Avogadron vakio, f; Avogadron numero, n pranc. Constante d'Avogadro, f; nombre… … Fizikos terminų žodynas

Avogadro-vakio (Avogadro-luku)- hiukkasten (atomien, molekyylien, ionien) lukumäärä 1 moolissa ainetta (mooli on aineen määrä, joka sisältää niin monta hiukkasta kuin on atomeja täsmälleen 12 grammassa hiili-12-isotooppia), jota merkitään symboli N = 6,023 1023. Yksi ... ... Modernin luonnontieteen alku

- (Avogadron luku), rakenneelementtien (atomit, molekyylit, ionit tai muut h c) lukumäärä yksiköissä. laske va va (yhdessä moolissa). Nimetty A. Avogadron mukaan, nimetty NA:ksi. A. p. yksi fysikaalisista perusvakioista, välttämätön monien ... Fyysinen tietosanakirja

- (Avogadron luku; merkitty NA), molekyylien tai atomien lukumäärä 1 moolissa ainetta, NA \u003d 6,022045 (31) x 1023 mol 1; nimi nimeltä A. Avogadro... Luonnontiede. tietosanakirja

- (Avogadron luku), hiukkasten (atomien, molekyylien, ionien) lukumäärä 1 moolissa VA:ssa. Merkitty NA ja yhtä suuri kuin (6.022045 ... Chemical Encyclopedia

Na \u003d (6,022045 ± 0,000031) * 10 23 molekyylien lukumäärä minkä tahansa aineen moolissa tai atomien lukumäärä yksinkertaisen aineen moolissa. Yksi perusvakioista, jolla voit määrittää sellaisia ​​​​suureita kuin esimerkiksi atomin tai molekyylin massa (katso ... ... Collier Encyclopedia

Mooli - aineen määrä, joka sisältää niin monta rakenneelementtiä kuin on atomeja 12 g 12 C:ssa, ja rakenneosat ovat yleensä atomeja, molekyylejä, ioneja jne. Aineen 1 moolin massa grammoina ilmaistuna on numeerisesti yhtä suuri kuin sen mol. massa. Joten 1 mooli natriumia on massa 22,9898 g ja sisältää 6,02 10 23 atomia; 1 mooli kalsiumfluoridia CaF 2 on massa (40,08 + 2 18,998) = 78,076 g ja sisältää 6,02 10 23 molekyyliä, kuten 1 mooli hiilitetrakloridia CCl 4 , jonka massa on (12,011 + 4 35,453 jne.)8 = 35,453.

Avogadron laki.

Atomiteorian kehityksen kynnyksellä (1811) A. Avogadro esitti hypoteesin, jonka mukaan samassa lämpötilassa ja paineessa yhtä suuri määrä ihanteellisia kaasuja sisältää saman määrän molekyylejä. Tämän hypoteesin osoitettiin myöhemmin olevan kineettisen teorian välttämätön seuraus, ja se tunnetaan nykyään Avogadron lakina. Se voidaan formuloida seuraavasti: yksi mooli mitä tahansa kaasua samassa lämpötilassa ja paineessa vie saman tilavuuden, vakiolämpötilassa ja -paineessa (0 °C, 1,01 × 10 5 Pa) vastaa 22,41383 litraa. Tämä määrä tunnetaan kaasun moolitilavuutena.

Avogadro itse ei tehnyt arvioita molekyylien määrästä tietyssä tilavuudessa, mutta hän ymmärsi, että tämä oli erittäin suuri määrä. Ensimmäisen yrityksen löytää tietyn tilavuuden sisältävien molekyylien lukumäärä teki vuonna 1865 J. Loschmidt; havaittiin, että 1 cm 3 ihanteellista kaasua normaaleissa (standardi) olosuhteissa sisältää 2,68675 × 10 19 molekyyliä. Tämän tiedemiehen nimen mukaan määritettyä arvoa kutsuttiin Loschmidt-luvuksi (tai vakioksi). Sittemmin on kehitetty suuri joukko riippumattomia menetelmiä Avogadro-luvun määrittämiseksi. Saatujen arvojen erinomainen yhteensopivuus on vakuuttava todiste molekyylien todellisesta olemassaolosta.

Loschmidtin menetelmä

on vain historiallisesti kiinnostava. Se perustuu oletukseen, että nesteytetty kaasu koostuu tiiviisti pakatuista pallomaisista molekyyleistä. Mittaamalla tietystä kaasutilavuudesta muodostuneen nesteen tilavuuden ja tietäen likimääräisesti kaasumolekyylien tilavuuden (tämä tilavuus voitaisiin esittää joidenkin kaasun ominaisuuksien, kuten viskositeetin perusteella), Loschmidt sai arvion Avogadron luvusta. ~10 22 .

Määritelmä perustuu elektronin varauksen mittaukseen.

Sähkön määrän yksikkö, joka tunnetaan nimellä Faraday-luku F, on yhden elektronimoolin kantama varaus, ts. F = Ne, missä e on elektronin varaus, N- elektronien lukumäärä 1 moolissa elektroneja (eli Avogadron luku). Faraday-luku voidaan määrittää mittaamalla sähkön määrä, joka tarvitaan liuottamaan tai saostamaan 1 mooli hopeaa. US National Bureau of Standards -viraston tekemät huolelliset mittaukset antoivat arvon F\u003d 96490,0 C ja elektronin varaus eri menetelmillä mitattuna (erityisesti R. Millikenin kokeissa) on 1,602×10 -19 C. Täältä löydät N. Tämä menetelmä Avogadro-luvun määrittämiseksi näyttää olevan yksi tarkimmista.

Perrinin kokeet.

Kineettisen teorian perusteella saatiin lauseke, joka sisältää Avogadro-luvun ja kuvaa kaasun (esimerkiksi ilman) tiheyden pienenemistä tämän kaasun kolonnin korkeudella. Jos voisimme laskea molekyylien lukumäärän 1 cm 3:ssä kaasua kahdella eri korkeudella, voisimme ilmaista lauseketta käyttämällä löytää N. Valitettavasti tätä ei voida tehdä, koska molekyylit ovat näkymättömiä. Kuitenkin vuonna 1910 J. Perrin osoitti, että yllä oleva ilmaisu pätee myös kolloidisten hiukkasten suspensioille, jotka näkyvät mikroskoopilla. Suspensiokolonnin eri korkeuksilla olevien hiukkasten lukumäärän laskeminen antoi Avogadro-luvun 6,82 x 1023. Toisesta koesarjasta, jossa mitattiin kolloidisten hiukkasten Brownin liikkeen aiheuttama neliöjuurikeskiarvo, Perrin sai arvon. N\u003d 6,86 × 10 23. Myöhemmin muut tutkijat toistivat joitain Perrinin kokeita ja saivat arvot, jotka ovat hyvin sopusoinnussa tällä hetkellä hyväksyttyjen kanssa. On huomattava, että Perrinin kokeista tuli käännekohta tutkijoiden asenteessa aineen atomiteoriaan - aiemmin jotkut tutkijat pitivät sitä hypoteesina. W. Ostwald, tuon ajan erinomainen kemisti, ilmaisi tämän muutoksen näkemyksissään seuraavasti: "Brownin liikkeen vastaavuus kineettisen hypoteesin vaatimuksiin... pakotti kaikkein pessimistisimmätkin tiedemiehet puhumaan kokeellisesta todiste atomiteoriasta."

Laskelmat Avogadro-luvulla.

Avogadro-luvun avulla saatiin monien aineiden tarkat atomien ja molekyylien massat: natrium, 3,819 × 10 -23 g (22,9898 g / 6,02 × 10 23), hiilitetrakloridi, 25,54 × 10 -23 g jne. . Voidaan myös osoittaa, että 1 g natriumia pitäisi sisältää noin 3 × 10 22 atomia tätä alkuainetta.
Katso myös

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

Avogadron laki

Atomiteorian kehityksen kynnyksellä () A. Avogadro esitti hypoteesin, jonka mukaan samassa lämpötilassa ja paineessa yhtä suuret määrät ihanteellisia kaasuja sisältävät saman määrän molekyylejä. Tämän hypoteesin osoitettiin myöhemmin olevan kineettisen teorian välttämätön seuraus, ja se tunnetaan nykyään Avogadron lakina. Se voidaan formuloida seuraavasti: yksi mooli mitä tahansa kaasua samassa lämpötilassa ja paineessa vie saman tilavuuden normaaleissa olosuhteissa 22,41383 . Tämä määrä tunnetaan kaasun moolitilavuutena.

Avogadro itse ei tehnyt arvioita molekyylien määrästä tietyssä tilavuudessa, mutta hän ymmärsi, että tämä oli erittäin suuri määrä. Ensimmäisen yrityksen löytää tietyn tilavuuden vievien molekyylien lukumäärä teki J. Loschmidt; havaittiin, että 1 cm³ ihanteellista kaasua normaaleissa olosuhteissa sisältää 2,68675 10 19 molekyyliä. Tämän tiedemiehen nimen mukaan ilmoitettua arvoa kutsuttiin Loschmidt-luvuksi (tai vakioksi). Sittemmin on kehitetty suuri joukko riippumattomia menetelmiä Avogadro-luvun määrittämiseksi. Saatujen arvojen erinomainen yhteensopivuus on vakuuttava todiste molekyylien todellisesta olemassaolosta.

Vakioiden välinen suhde

• Boltzmannin vakion, yleisen kaasuvakion tulon kautta, R=kN A.
• Alkeissähkövarauksen ja Avogadron luvun tulolla Faradayn vakio ilmaistaan, F=fi A.

Katso myös

Wikimedia Foundation. 2010 .

Katso, mikä "Avogadro-vakio" on muissa sanakirjoissa:

Avogadron vakio- Avogadro konstanta statusas T ala Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Apibrėžtį žr. priede. priedas(ai) Grafinisformaatit: engl. Avogadro jatkuva vok. Avogadro Konstante, f; Avogadrosche Konstante, f rus. Avogadron vakio... Penkiakalbis aiskinamasis metrologijos terminų žodynas

Avogadron vakio- Avogadro konstanta statusas T ala fizika atitikmenys: engl. Avogadron vakio; Avogadron numero vok. Avogadro Konstante, f; Avogadrosche Konstante, f rus. Avogadron vakio, f; Avogadron numero, n pranc. Constante d'Avogadro, f; nombre… … Fizikos terminų žodynas

Avogadron vakio- Avogadro konstanta statusas T ala Energetika apibrėžtis Apibrėžtį žr. priede. priedas(ai) MS Word-formaatit: engl. Avogadron jatkuva vok. Avogadro Konstante, f; Avogadrosche Konstante, f rus. Avogadron vakio, f; jatkuvasti...... Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas

- (Avogadro-luku) (NA), molekyylien tai atomien lukumäärä 1 moolissa ainetta; NA \u003d 6,022? 1023 mol 1. Nimetty A. Avogadron mukaan ... Nykyaikainen tietosanakirja

Avogadro vakio- (Avogadro-luku) (NA), molekyylien tai atomien lukumäärä 1 moolissa ainetta; NA=6,022´1023 mol 1. Nimetty A. Avogadron mukaan. … Kuvitettu tietosanakirja

Avogadro Amedeo (8.9.1776, ‒ 7.9.1856, ibid.), italialainen fyysikko ja kemisti. Hän suoritti oikeustieteen tutkinnon ja opiskeli sitten fysiikkaa ja matematiikkaa. Kirjeenvaihtajajäsen (1804), tavallinen akateemikko (1819) ja sitten osaston johtaja ... ...

- (Avogadro) Amedeo (8.9.1776, Torino, 7.9.1856, ibid.), italialainen fyysikko ja kemisti. Hän suoritti oikeustieteen tutkinnon ja opiskeli sitten fysiikkaa ja matematiikkaa. Kirjeenvaihtajajäsen (1804), tavallinen akateemikko (1819) ja sitten fysiikan osaston johtaja ... ... Suuri Neuvostoliiton tietosanakirja

Hienorakennevakio, jota yleensä kutsutaan nimellä, on fysikaalinen perusvakio, joka luonnehtii sähkömagneettisen vuorovaikutuksen voimakkuutta. Saksalainen fyysikko Arnold Sommerfeld esitteli sen vuonna 1916 mittana ... ... Wikipedia

- (Avogadron luku), rakenneelementtien (atomit, molekyylit, ionit tai muut h c) lukumäärä yksiköissä. laske va va (yhdessä moolissa). Nimetty A. Avogadron mukaan, nimetty NA:ksi. A. p. yksi fysikaalisista perusvakioista, välttämätön monien ... Fyysinen tietosanakirja

VAKIO- arvo, jolla on vakioarvo sen käyttöalueella; (1) P. Avogadro on sama kuin Avogadro (katso); (2) P. Boltzmann on universaali termodynaaminen suure, joka yhdistää alkuainehiukkasen energian sen lämpötilaan; merkitty k:llä,…… Suuri ammattikorkeakoulun tietosanakirja

Kirjat

• Fysikaalisten vakioiden elämäkerrat. Kiehtovia tarinoita universaaleista fysikaalisista vakioista. Numero 46
• Fysikaalisten vakioiden elämäkerrat. Kiehtovia tarinoita universaaleista fysikaalisista vakioista, O. P. Spiridonov. Tämä kirja on omistettu universaalien fysikaalisten vakioiden ja niiden tärkeän roolin tarkastelulle fysiikan kehityksessä. Kirjan tehtävänä on kertoa suositussa muodossa esiintymisestä fysiikan historiassa ...

Italialainen tiedemies Amedeo Avogadro, A. S. Pushkinin aikalainen, ymmärsi ensimmäisenä, että atomien (molekyylien) lukumäärä yhdessä gramma-atomissa (moolissa) on sama kaikille aineille. Tämän luvun tunteminen avaa tien atomien (molekyylien) koon arvioimiseen. Avogadron elämän aikana hänen hypoteesinsa ei saanut asianmukaista tunnustusta. Avogadro-luvun historiaa käsittelee Moskovan fysiikan ja tekniikan instituutin professori Jevgeni Zalmanovich Meilikhov, kansallisen tutkimuskeskuksen "Kurchatov Institute" päätutkija, uusi kirja.

Jos jonkin maailmankatastrofin seurauksena kaikki kertynyt tieto tuhoutuisi ja vain yksi lause tulisi tuleville elävien olentojen sukupolville, niin mikä pienimmästä sanamäärästä koostuva väite toisi eniten tietoa? Uskon, että tämä on atomihypoteesi:<...>kaikki kappaleet koostuvat atomeista - pienistä kappaleista, jotka ovat jatkuvassa liikkeessä.

R. Feynman, "The Feynman Lectures on Physics"

Avogadron luku (Avogadron vakio, Avogadron vakio) määritellään atomien lukumääränä 12 grammassa puhdasta isotooppia hiili-12 (12 C). Se on yleensä merkitty nimellä N A, harvemmin L. CODATAn (perusvakioiden työryhmä) suosittelema Avogadro-luvun arvo vuonna 2015: N A = 6,02214082(11) 1023 mol -1. Mooli on aineen määrä, joka sisältää N Rakenne-elementit (eli yhtä monta elementtiä kuin on atomeja 12 g 12 C:ssa), ja rakenne-elementit ovat yleensä atomeja, molekyylejä, ioneja jne. Määritelmän mukaan atomimassayksikkö (amu) on 1/12 12 C-atomin massa Yhdellä moolilla (grammol) ainetta on massa (moolimassa), joka grammoina ilmaistuna on numeerisesti yhtä suuri kuin kyseisen aineen molekyylipaino (ilmaistuna atomimassayksiköinä). Esimerkiksi: 1 mooli natriumia on massa 22,9898 g ja sisältää (noin) 6,02 10 23 atomia, 1 mooli kalsiumfluoridia CaF 2 on massa (40,08 + 2 18,998) = 78,076 g ja sisältää (noin) 02 10 23 molekyyliä.

Vuoden 2011 lopussa XXIV yleisessä paino- ja mittakonferenssissa hyväksyttiin yksimielisesti ehdotus, että mooli määritellään kansainvälisen yksikköjärjestelmän (SI) tulevassa versiossa siten, että vältetään sen liittäminen määritelmään. grammasta. Oletetaan, että vuonna 2018 myyrä määräytyy suoraan Avogadro-numerolla, jolle annetaan tarkka (virheetön) arvo CODATAn suosittelemien mittaustulosten perusteella. Toistaiseksi Avogadro-lukua ei hyväksytä määritelmän mukaan, vaan mitattu arvo.

Tämä vakio on nimetty kuuluisan italialaisen kemistin Amedeo Avogadron (1776–1856) mukaan, joka, vaikka hän ei itse tiennyt tätä lukua, ymmärsi sen olevan erittäin suuri arvo. Atomiteorian kehityksen kynnyksellä Avogadro esitti hypoteesin (1811), jonka mukaan samassa lämpötilassa ja paineessa yhtä suuret määrät ihanteellisia kaasuja sisältävät saman määrän molekyylejä. Tämän hypoteesin osoitettiin myöhemmin olevan seurausta kaasujen kineettisestä teoriasta, ja se tunnetaan nykyään Avogadron lakina. Se voidaan muotoilla seuraavasti: yksi mooli mitä tahansa kaasua samassa lämpötilassa ja paineessa vie saman tilavuuden, normaaleissa olosuhteissa 22,41383 litraa (normaaliolosuhteet vastaavat painetta P 0 = 1 atm ja lämpötila T 0 = 273,15 K). Tämä määrä tunnetaan kaasun moolitilavuutena.

Ensimmäisen yrityksen löytää tietyn tilavuuden vievien molekyylien lukumäärä teki vuonna 1865 J. Loschmidt. Hänen laskelmistaan ​​seurasi, että molekyylien määrä ilmatilavuusyksikköä kohti on 1,8 10 18 cm −3, mikä, kuten kävi ilmi, on noin 15 kertaa oikeaa arvoa pienempi. Kahdeksan vuotta myöhemmin J. Maxwell antoi arvion, joka oli paljon lähempänä totuutta - 1,9 · 10 19 cm −3 . Lopuksi vuonna 1908 Perrin antaa jo hyväksyttävän arvion: N A = 6,8 10 23 mol −1 Avogadron luku, löydetty Brownin liikettä koskevista kokeista.

Sen jälkeen on kehitetty suuri joukko riippumattomia menetelmiä Avogadro-luvun määrittämiseksi, ja tarkemmat mittaukset ovat osoittaneet, että todellisuudessa on (noin) 2,69 x 10 19 molekyyliä 1 cm 3:ssä ihanteellista kaasua normaaleissa olosuhteissa. Tätä määrää kutsutaan Loschmidt-luvuksi (tai vakioksi). Se vastaa Avogadron numeroa N A ≈ 6,02 10 23 .

Avogadron luku on yksi tärkeimmistä fysikaalisista vakioista, jolla oli tärkeä rooli luonnontieteiden kehityksessä. Mutta onko se "yleinen (perus)fyysinen vakio"? Itse termiä ei ole määritelty, ja se liittyy yleensä enemmän tai vähemmän yksityiskohtaiseen taulukkoon fyysisten vakioiden numeerisista arvoista, joita tulisi käyttää ongelmien ratkaisemisessa. Tältä osin fysikaalisina perusvakioksina pidetään usein niitä suureita, jotka eivät ole luonnonvakioita ja ovat olemassa vain valitun yksikköjärjestelmän (kuten magneettisen ja sähköisen tyhjiovakion) tai ehdollisten kansainvälisten sopimusten (esim. esimerkiksi atomimassayksikkö). Perusvakioihin kuuluu usein monia johdettuja määriä (esimerkiksi kaasuvakio R, klassinen elektronin säde r e= e 2 / m e c 2 jne.) tai, kuten moolitilavuuden tapauksessa, jonkin fysikaalisen parametrin arvo, joka liittyy tiettyihin koeolosuhteisiin, jotka valitaan vain mukavuussyistä (paine 1 atm ja lämpötila 273,15 K). Tästä näkökulmasta Avogadro-luku on todella perusvakio.

Tämä kirja on omistettu tämän luvun määritysmenetelmien historialle ja kehitykselle. Eepos kesti noin 200 vuotta ja siihen liittyi eri vaiheissa erilaisia ​​fyysisiä malleja ja teorioita, joista monet eivät ole menettäneet merkitystään tähän päivään asti. Kirkkaimmat tieteelliset mielet olivat mukana tässä tarinassa - riittää mainita A. Avogadro, J. Loschmidt, J. Maxwell, J. Perrin, A. Einstein, M. Smoluchovsky. Listaa voisi jatkaa loputtomiin...

Kirjoittajan on myönnettävä, että kirjan idea ei kuulu hänelle, vaan Lev Fedorovich Soloveichikille, hänen luokkatoverilleen Moskovan fysiikan ja tekniikan instituutista, miehelle, joka harjoitti soveltavaa tutkimusta ja kehitystä, mutta pysyi romanttisena. sydämeltään fyysikko. Tämä on henkilö, joka (yksi harvoista) jatkaa "julmallakin aikakaudellamme" taistellakseen todellisen "korkeamman" liikuntakasvatuksen puolesta Venäjällä, arvostaa ja parhaan kykynsä mukaan edistää fyysisten ideoiden kauneutta ja eleganssia. . Tiedetään, että juonen, jonka A. S. Pushkin esitti N. V. Gogolille, syntyi loistava komedia. Näin ei tietenkään ole tässä tapauksessa, mutta ehkä tästä kirjasta on myös hyötyä jollekin.

Tämä kirja ei ole "populaaritieteellinen" teos, vaikka siltä saattaa ensi silmäyksellä vaikuttaa. Se käsittelee vakavaa fysiikkaa jonkin verran historiallista taustaa vasten, käyttää vakavaa matematiikkaa ja käsittelee melko monimutkaisia ​​tieteellisiä malleja. Itse asiassa kirja koostuu kahdesta (ei aina jyrkästi rajatusta) osasta, jotka on suunniteltu eri lukijoille - jotkut saattavat pitää sen mielenkiintoisena historiallisesta ja kemiallisesta näkökulmasta, kun taas toiset voivat keskittyä ongelman fyysiseen ja matemaattiseen puoleen. Kirjoittajalla oli mielessään utelias lukija - fysiikan tai kemian tiedekunnan opiskelija, joka ei ole vieras matematiikalle ja intohimoinen tieteen historiasta. Onko sellaisia ​​opiskelijoita? Kirjoittaja ei tiedä tarkkaa vastausta tähän kysymykseen, mutta hän toivoo oman kokemuksensa perusteella sen olevan olemassa.

Johdatus (lyhennettynä) kirjaan: Meilikhov EZ Avogadron numero. Kuinka nähdä atomi. - Dolgoprudny: Kustantaja "Intellect", 2017.