Mencari Bilangan Avogadro. Satuan massa atom

Kita tahu dari pelajaran kimia sekolah bahwa jika kita mengambil satu mol zat apa pun, maka akan mengandung 6.02214084(18).10^23 atom atau elemen struktural lainnya (molekul, ion, dll.). Untuk memudahkan, bilangan Avogadro biasanya ditulis dalam bentuk ini: 6.02. 10^23.

Namun, mengapa konstanta Avogadro (dalam bahasa Ukraina "menjadi Avogadro") sama dengan nilai ini? Tidak ada jawaban untuk pertanyaan ini dalam buku teks, dan sejarawan kimia menawarkan berbagai versi. Tampaknya bilangan Avogadro memiliki arti rahasia. Lagi pula, ada angka ajaib, di mana beberapa termasuk angka "pi", angka fibonacci, tujuh (delapan di timur), 13, dll. Kami akan melawan kekosongan informasi. Kami tidak akan berbicara tentang siapa Amedeo Avogadro, dan mengapa, selain hukum yang ia rumuskan, konstanta yang ditemukan juga dinamai untuk menghormati ilmuwan ini. Banyak artikel telah ditulis tentang ini.

Tepatnya, saya tidak menghitung molekul atau atom dalam volume tertentu. Orang pertama yang mencoba mencari tahu berapa banyak molekul gas

terkandung dalam volume tertentu pada tekanan dan suhu yang sama, adalah Josef Loschmidt, dan itu pada tahun 1865. Sebagai hasil eksperimennya, Loschmidt sampai pada kesimpulan bahwa dalam satu sentimeter kubik gas apa pun dalam kondisi normal ada 2,68675. 10^19 molekul.

Selanjutnya, metode independen ditemukan tentang cara menentukan bilangan Avogadro, dan karena sebagian besar hasilnya bertepatan, ini sekali lagi mendukung keberadaan molekul yang sebenarnya. Saat ini, jumlah metode telah melebihi 60, tetapi dalam beberapa tahun terakhir, para ilmuwan telah mencoba untuk lebih meningkatkan akurasi perkiraan untuk memperkenalkan definisi baru dari istilah "kilogram". Sejauh ini, kilogram dibandingkan dengan standar bahan yang dipilih tanpa definisi mendasar.

Namun, kembali ke pertanyaan kita - mengapa konstanta ini sama dengan 6.022 . 10^23?

Dalam kimia, pada tahun 1973, untuk kemudahan dalam perhitungan, diusulkan untuk memperkenalkan konsep seperti "jumlah zat." Satuan dasar untuk mengukur besaran adalah mol. Menurut rekomendasi IUPAC, jumlah zat apa pun sebanding dengan jumlah partikel elementer spesifiknya. Koefisien proporsionalitas tidak bergantung pada jenis zat, dan bilangan Avogadro adalah kebalikannya.

Sebagai ilustrasi, mari kita ambil contoh. Seperti diketahui dari definisi satuan massa atom, 1 a.m.u. sama dengan seperdua belas massa satu atom karbon 12C dan adalah 1,66053878,10^(−24) gram. Jika Anda mengalikan 1 a.m.u. dengan konstanta Avogadro, Anda mendapatkan 1.000 g/mol. Sekarang mari kita ambil beberapa, katakanlah, berilium. Menurut tabel, massa satu atom berilium adalah 9,01 sma. Mari kita hitung berapa satu mol atom unsur ini sama dengan:

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

Jadi, ternyata secara numerik bertepatan dengan atom.

Konstanta Avogadro dipilih secara khusus sehingga massa molar sesuai dengan nilai atom atau tanpa dimensi - nilai molekul relatif.

hukum Avogadro

Pada awal perkembangan teori atom (), A. Avogadro mengajukan hipotesis yang menyatakan bahwa, pada suhu dan tekanan yang sama, gas ideal dengan volume yang sama mengandung jumlah molekul yang sama. Hipotesis ini kemudian terbukti sebagai konsekuensi penting dari teori kinetik, dan sekarang dikenal sebagai hukum Avogadro. Ini dapat dirumuskan sebagai berikut: satu mol gas apa pun pada suhu dan tekanan yang sama menempati volume yang sama, dalam kondisi normal sama dengan 22,41383 . Jumlah ini dikenal sebagai volume molar gas.

Avogadro sendiri tidak membuat perkiraan jumlah molekul dalam volume tertentu, tetapi dia mengerti bahwa ini adalah nilai yang sangat besar. Upaya pertama untuk menemukan jumlah molekul yang menempati volume tertentu dilakukan pada tahun J. Loschmidt. Itu mengikuti dari perhitungan Loschmidt bahwa untuk udara jumlah molekul per satuan volume adalah 1,81·10 18 cm 3, yaitu sekitar 15 kali lebih kecil dari nilai sebenarnya. Setelah 8 tahun, Maxwell memberikan perkiraan yang lebih dekat tentang "sekitar 19 juta juta juta" molekul per sentimeter kubik, atau 1,9·10 19 cm 3 . Faktanya, 1 cm³ gas ideal dalam kondisi normal mengandung 2.68675·10 19 molekul. Besaran ini disebut bilangan Loschmidt (atau konstanta). Sejak itu, sejumlah besar metode independen untuk menentukan bilangan Avogadro telah dikembangkan. Kesepakatan yang sangat baik dari nilai-nilai yang diperoleh adalah bukti yang meyakinkan dari jumlah molekul yang sebenarnya.

Pengukuran konstan

Data dalam artikel ini adalah terkini per Desember 2011.

Nilai angka Avogadro yang diterima secara resmi hari ini diukur pada tahun 2010. Untuk ini, dua bola yang terbuat dari silikon-28 digunakan. Bola diperoleh di Institut Kristalografi Leibniz dan dipoles di Pusat Optik Presisi Tinggi Australia dengan sangat halus sehingga ketinggian tonjolan di permukaannya tidak melebihi 98 nm. Untuk produksinya, silikon-28 kemurnian tinggi digunakan, diisolasi di Institut Kimia Zat Kemurnian Tinggi Nizhny Novgorod dari Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia dari silikon tetrafluorida yang sangat diperkaya dalam silikon-28, diperoleh di Biro Desain Pusat Mekanik Teknik di St. Petersburg.

Dengan memiliki objek yang sangat ideal, dimungkinkan untuk menghitung dengan akurasi tinggi jumlah atom silikon dalam bola dan dengan demikian menentukan bilangan Avogadro. Menurut hasil yang diperoleh, itu sama dengan 6.02214084(18)×10 23 mol 1 .

Hubungan antara konstanta

  • Melalui produk konstanta Boltzmann, konstanta gas Universal, R=kn A.
  • Melalui produk dari muatan listrik dasar dan bilangan Avogadro, konstanta Faraday dinyatakan, F=id A.

Lihat juga

Catatan

literatur

  • Nomor Avogadro // Ensiklopedia Besar Soviet

Yayasan Wikimedia. 2010 .

Lihat apa itu "Angka Avogadro" di kamus lain:

    - (Konstanta Avogadro, simbol L), konstanta yang sama dengan 6.022231023, sesuai dengan jumlah atom atau molekul yang terkandung dalam satu MOL suatu zat ... Kamus ensiklopedis ilmiah dan teknis

    Bilangan Avogadro- Avogadro konstanta statusas T sritis chemija apibrėžtis Dalelių (atomų, molekuler, jonų) skaičius viename medžiagos molyje, lygus (6.02204 ± 0.000031) 10²³ mol⁻¹. santrumpa(os) Santrumpą r. kebanggaan. priedas(ai) Grafinis formatas atitikmenys:… … Chemijos terminų aiskinamesis odynas

    Bilangan Avogadro- Avogadro konstanta statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. konstanta Avogadro; Nomor Avogadro vok. Avogadro Konstante, f; Avogadrosche Konstante, rus. Konstanta Avogadro, f; Bilangan Avogadro, n pranc. konstanta d'Avogadro, f; nombre… … Fizikos terminų odynas

    Konstanta Avogadro (Bilangan Avogadro)- jumlah partikel (atom, molekul, ion) dalam 1 mol zat (satu mol adalah jumlah zat yang mengandung partikel sebanyak atom dalam tepat 12 gram isotop karbon 12), dilambangkan dengan simbol N = 6,023 1023. Salah satu dari ... ... Awal dari ilmu alam modern

    - (Bilangan Avogadro), jumlah elemen struktural (atom, molekul, ion, atau h c lainnya) dalam satuan. menghitung va ke va (dalam satu mol). Dinamakan setelah A. Avogadro, ditunjuk NA. A. p. salah satu konstanta fisik dasar, penting untuk menentukan banyak ... Ensiklopedia Fisik

    - (bilangan Avogadro; dilambangkan dengan NA), jumlah molekul atau atom dalam 1 mol zat, NA \u003d 6.022045 (31) x 1023 mol 1; nama bernama A.Avogadro... Ilmu pengetahuan Alam. kamus ensiklopedis

    - (Bilangan Avogadro), jumlah partikel (atom, molekul, ion) dalam 1 mol dalam VA. Dilambangkan NA dan sama dengan (6.022045 ... Ensiklopedia Kimia

    Na \u003d (6.022045 ± 0.000031) * 10 23 jumlah molekul dalam mol zat apa pun atau jumlah atom dalam mol zat sederhana. Salah satu konstanta dasar, yang dengannya Anda dapat menentukan jumlah seperti, misalnya, massa atom atau molekul (lihat ... ... Ensiklopedia Collier

Mol - jumlah zat yang mengandung elemen struktural sebanyak atom dalam 12 g 12 C, dan elemen struktural biasanya atom, molekul, ion, dll. Massa 1 mol zat, dinyatakan dalam gram, secara numerik sama dengan molnya. massa. Jadi, 1 mol natrium memiliki massa 22,9898 g dan mengandung 6,02 10 23 atom; 1 mol kalsium fluorida CaF 2 memiliki massa (40,08 + 2 18,998) = 78,076 g dan mengandung 6,02 10 23 molekul, seperti 1 mol karbon tetraklorida CCl 4 , yang massanya (12,011 + 4 35,453) = 153,823 g dst.

hukum Avogadro.

Pada awal perkembangan teori atom (1811), A. Avogadro mengajukan hipotesis yang menyatakan bahwa, pada suhu dan tekanan yang sama, gas ideal dengan volume yang sama mengandung jumlah molekul yang sama. Hipotesis ini kemudian terbukti sebagai konsekuensi penting dari teori kinetik, dan sekarang dikenal sebagai hukum Avogadro. Ini dapat dirumuskan sebagai berikut: satu mol gas apa pun pada suhu dan tekanan yang sama menempati volume yang sama, pada suhu dan tekanan standar (0 ° C, 1,01 × 10 5 Pa) sama dengan 22,41383 liter. Jumlah ini dikenal sebagai volume molar gas.

Avogadro sendiri tidak membuat perkiraan jumlah molekul dalam volume tertentu, tetapi dia mengerti bahwa ini adalah jumlah yang sangat besar. Upaya pertama untuk menemukan jumlah molekul yang menempati volume tertentu dilakukan pada tahun 1865 oleh J. Loschmidt; ditemukan bahwa 1 cm 3 gas ideal dalam kondisi normal (standar) mengandung 2,68675×10 19 molekul. Dengan nama ilmuwan ini, nilai yang ditentukan disebut bilangan Loschmidt (atau konstanta). Sejak itu, sejumlah besar metode independen untuk menentukan bilangan Avogadro telah dikembangkan. Kesepakatan yang sangat baik dari nilai-nilai yang diperoleh adalah bukti yang meyakinkan tentang keberadaan molekul yang sebenarnya.

Metode Loschmidt

adalah kepentingan sejarah saja. Ini didasarkan pada asumsi bahwa gas cair terdiri dari molekul-molekul bulat yang rapat. Dengan mengukur volume cairan yang terbentuk dari volume gas tertentu, dan mengetahui kira-kira volume molekul gas (volume ini dapat direpresentasikan berdasarkan beberapa sifat gas, seperti viskositas), Loschmidt memperoleh perkiraan bilangan Avogadro ~10 22 .

Definisi berdasarkan pengukuran muatan elektron.

Satuan kuantitas listrik yang dikenal sebagai bilangan Faraday F, adalah muatan yang dibawa oleh satu mol elektron, yaitu F = tidak, di mana e adalah muatan elektron, N- jumlah elektron dalam 1 mol elektron (yaitu bilangan Avogadro). Bilangan Faraday dapat ditentukan dengan mengukur jumlah listrik yang dibutuhkan untuk melarutkan atau mengendapkan 1 mol perak. Pengukuran hati-hati yang dilakukan oleh Biro Standar Nasional AS memberikan nilai F\u003d 96490,0 C, dan muatan elektron yang diukur dengan berbagai metode (khususnya, dalam eksperimen R. Milliken) adalah 1,602×10 -19 C. Dari sini Anda dapat menemukan N. Metode penentuan bilangan Avogadro ini tampaknya menjadi salah satu yang paling akurat.

percobaan Perrin.

Berdasarkan teori kinetik, diperoleh suatu ekspresi yang memuat bilangan Avogadro dan menggambarkan penurunan densitas suatu gas (misalnya, udara) dengan ketinggian kolom gas tersebut. Jika kita dapat menghitung jumlah molekul dalam 1 cm3 gas pada dua ketinggian yang berbeda, maka, dengan menggunakan persamaan yang ditunjukkan, kita dapat menemukan N. Sayangnya, ini tidak dapat dilakukan, karena molekulnya tidak terlihat. Namun, pada tahun 1910, J. Perrin menunjukkan bahwa ekspresi di atas juga berlaku untuk suspensi partikel koloid, yang terlihat di bawah mikroskop. Menghitung jumlah partikel pada ketinggian yang berbeda dalam kolom suspensi memberikan bilangan Avogadro 6,82 x 10 23 . Dari serangkaian percobaan lain di mana perpindahan akar-rata-rata-kuadrat partikel koloid sebagai akibat dari gerak Brown diukur, Perrin memperoleh nilai N\u003d 6,86 × 10 23. Selanjutnya, peneliti lain mengulangi beberapa eksperimen Perrin dan memperoleh nilai yang sesuai dengan yang diterima saat ini. Perlu dicatat bahwa eksperimen Perrin menjadi titik balik dalam sikap para ilmuwan terhadap teori materi atom - sebelumnya, beberapa ilmuwan menganggapnya sebagai hipotesis. W. Ostwald, seorang ahli kimia terkemuka pada waktu itu, mengungkapkan perubahan dalam pandangannya dengan cara berikut: “Kesesuaian gerak Brown dengan persyaratan hipotesis kinetik ... bahkan memaksa ilmuwan yang paling pesimis untuk berbicara tentang eksperimen. bukti teori atom.”

Perhitungan menggunakan bilangan Avogadro.

Dengan bantuan bilangan Avogadro, massa tepat atom dan molekul dari banyak zat diperoleh: natrium, 3,819×10 -23 g (22,9898 g / 6,02×10 23), karbon tetraklorida, 25,54×10 -23 g, dll. . Dapat juga ditunjukkan bahwa 1 g natrium harus mengandung kira-kira 3×10 22 atom unsur ini.
Lihat juga

N A = 6,022 141 79(30)×10 23 mol 1 .

hukum Avogadro

Pada awal perkembangan teori atom (), A. Avogadro mengajukan hipotesis yang menyatakan bahwa, pada suhu dan tekanan yang sama, gas ideal dengan volume yang sama mengandung jumlah molekul yang sama. Hipotesis ini kemudian terbukti sebagai konsekuensi penting dari teori kinetik, dan sekarang dikenal sebagai hukum Avogadro. Ini dapat dirumuskan sebagai berikut: satu mol gas apa pun pada suhu dan tekanan yang sama menempati volume yang sama, dalam kondisi normal sama dengan 22,41383 . Jumlah ini dikenal sebagai volume molar gas.

Avogadro sendiri tidak membuat perkiraan jumlah molekul dalam volume tertentu, tetapi dia mengerti bahwa ini adalah jumlah yang sangat besar. Upaya pertama untuk menemukan jumlah molekul yang menempati volume tertentu dilakukan oleh J. Loschmidt; ditemukan bahwa 1 cm³ gas ideal dalam kondisi normal mengandung 2,68675 10 19 molekul. Dengan nama ilmuwan ini, nilai yang ditunjukkan disebut bilangan Loschmidt (atau konstanta). Sejak itu, sejumlah besar metode independen untuk menentukan bilangan Avogadro telah dikembangkan. Kesepakatan yang sangat baik dari nilai-nilai yang diperoleh adalah bukti yang meyakinkan tentang keberadaan molekul yang sebenarnya.

Hubungan antara konstanta

  • Melalui produk konstanta Boltzmann, konstanta gas Universal, R=kn A.
  • Melalui produk dari muatan listrik dasar dan bilangan Avogadro, konstanta Faraday dinyatakan, F=id A.

Lihat juga

Yayasan Wikimedia. 2010 .

Lihat apa "konstanta Avogadro" di kamus lain:

    Konstanta Avogadro- Avogadro status konstanta sebagai T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Apibrėžtį r. kebanggaan. priedas(ai) Grafinis formatas atitikmenys: engl. Vok konstan Avogadro. Avogadro Konstante, f; Avogadrosche Konstante, rus. konstanta Avogadro... Penkiakalbis aiskinamesis metrologijos terminų odynas

    Konstanta Avogadro- Avogadro konstanta statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. konstanta Avogadro; Nomor Avogadro vok. Avogadro Konstante, f; Avogadrosche Konstante, rus. Konstanta Avogadro, f; Bilangan Avogadro, n pranc. konstanta d'Avogadro, f; nombre… … Fizikos terminų odynas

    Konstanta Avogadro- Avogadro status konstanta sebagai T sritis Energetika apibrėžtis Apibrėžtį r. kebanggaan. priedas(ai) MS Word formatas atitikmenys: engl. Vok konstan Avogadro. Avogadro Konstante, f; Avogadrosche Konstante, rus. Konstanta Avogadro, f; konstan ... ... Aiškinamesis iluminės ir branduolinės technikos terminų odynas

    - (Bilangan Avogadro) (NA), jumlah molekul atau atom dalam 1 mol zat; NA \u003d 6.022? 1023 mol 1. Dinamai setelah A. Avogadro ... Ensiklopedia Modern

    konstanta avogadro- (Bilangan Avogadro) (NA), jumlah molekul atau atom dalam 1 mol zat; NA=6.022´1023 mol 1. Dinamakan setelah A. Avogadro. … Kamus Ensiklopedis Bergambar

    Avogadro Amedeo (08/09/1776, 07/09/1856, ibid.), fisikawan dan kimiawan Italia. Ia menerima gelar sarjana hukum, kemudian belajar fisika dan matematika. Anggota yang sesuai (1804), akademisi biasa (1819), dan kemudian direktur departemen ... ...

    - (Avogadro) Amedeo (08/09/1776, Turin, 07/09/1856, ibid.), fisikawan dan kimiawan Italia. Ia menerima gelar sarjana hukum, kemudian belajar fisika dan matematika. Anggota yang sesuai (1804), akademisi biasa (1819), dan kemudian direktur departemen fisika ... ... Ensiklopedia Besar Soviet

    Konstanta struktur halus, biasanya dilambangkan sebagai, adalah konstanta fisik dasar yang mencirikan kekuatan interaksi elektromagnetik. Itu diperkenalkan pada tahun 1916 oleh fisikawan Jerman Arnold Sommerfeld sebagai ukuran ... ... Wikipedia

    - (Bilangan Avogadro), jumlah elemen struktural (atom, molekul, ion, atau h c lainnya) dalam satuan. menghitung va ke va (dalam satu mol). Dinamakan setelah A. Avogadro, ditunjuk NA. A. p. salah satu konstanta fisik dasar, penting untuk menentukan banyak ... Ensiklopedia Fisik

    KONSTAN- nilai yang memiliki nilai konstan di bidang penggunaannya; (1) P. Avogadro sama dengan Avogadro (lihat); (2) P. Boltzmann adalah besaran termodinamika universal yang menghubungkan energi partikel elementer dengan suhunya; dilambangkan dengan k, … … Ensiklopedia Politeknik Hebat

Buku

  • Biografi konstanta fisik. Cerita menarik tentang konstanta fisik universal. Edisi 46
  • Biografi konstanta fisik. Kisah-kisah menarik tentang konstanta fisik universal, O. P. Spiridonov. Buku ini dikhususkan untuk pertimbangan konstanta fisik universal dan peran penting mereka dalam pengembangan fisika. Tugas buku ini adalah untuk menceritakan dalam bentuk populer tentang penampilan dalam sejarah fisika ...

Ilmuwan Italia Amedeo Avogadro, sezaman dengan A. S. Pushkin, adalah orang pertama yang memahami bahwa jumlah atom (molekul) dalam satu gram-atom (mol) suatu zat adalah sama untuk semua zat. Pengetahuan tentang bilangan ini membuka jalan untuk memperkirakan ukuran atom (molekul). Selama kehidupan Avogadro, hipotesisnya tidak menerima pengakuan yang semestinya. Sejarah bilangan Avogadro adalah subjek dari sebuah buku baru oleh Evgeny Zalmanovich Meilikhov, profesor di Institut Fisika dan Teknologi Moskow, kepala peneliti di Pusat Penelitian Nasional "Institut Kurchatov".

Jika, sebagai akibat dari beberapa malapetaka dunia, semua pengetahuan yang terkumpul akan dihancurkan dan hanya satu frase yang akan sampai pada generasi makhluk hidup yang akan datang, maka pernyataan apa, yang terdiri dari jumlah kata terkecil, yang akan membawa informasi paling banyak? Saya percaya ini adalah hipotesis atom:<...>semua benda terdiri dari atom - benda kecil yang bergerak konstan.

R. Feynman, "Kuliah Feynman tentang Fisika"

Bilangan Avogadro (konstanta Avogadro, konstanta Avogadro) didefinisikan sebagai jumlah atom dalam 12 gram isotop murni karbon-12 (12 C). Biasanya dilambangkan sebagai N A, lebih jarang L. Nilai bilangan Avogadro yang direkomendasikan oleh CODATA (working group on fundamental constants) pada tahun 2015: N A = 6.02214082(11) 1023 mol 1 . Satu mol adalah jumlah zat yang mengandung N Sebuah elemen struktural (yaitu, elemen sebanyak ada atom dalam 12 g 12 C), dan elemen struktural biasanya atom, molekul, ion, dll. Menurut definisi, satuan massa atom (sma) adalah 1/12 massa atom 12 C. Satu mol (gram-mol) suatu zat memiliki massa (massa molar) yang, jika dinyatakan dalam gram, secara numerik sama dengan berat molekul zat tersebut (dinyatakan dalam satuan massa atom). Contoh: 1 mol natrium memiliki massa 22,9898 g dan mengandung (kurang lebih) 6,02 10 23 atom, 1 mol kalsium fluorida CaF 2 memiliki massa (40,08 + 2 18,998) = 78,076 g dan mengandung (kurang lebih) 6 . 02 10 23 molekul.

Pada akhir tahun 2011, pada Konferensi Umum XXIV tentang Berat dan Ukuran, sebuah proposal dengan suara bulat diadopsi untuk mendefinisikan mol dalam versi Sistem Satuan Internasional (SI) di masa depan sedemikian rupa untuk menghindari keterkaitannya dengan definisi dari gram. Diasumsikan bahwa pada tahun 2018 mol akan ditentukan langsung oleh bilangan Avogadro, yang akan diberi nilai eksak (tanpa kesalahan) berdasarkan hasil pengukuran yang direkomendasikan oleh CODATA. Sejauh ini, bilangan Avogadro tidak diterima secara definisi, tetapi nilai terukur.

Konstanta ini dinamai ahli kimia Italia terkenal Amedeo Avogadro (1776–1856), yang, meskipun dia sendiri tidak mengetahui angka ini, mengerti bahwa itu adalah nilai yang sangat besar. Pada awal perkembangan teori atom, Avogadro mengajukan hipotesis (1811), yang menurutnya, pada suhu dan tekanan yang sama, volume yang sama dari gas ideal mengandung jumlah molekul yang sama. Hipotesis ini kemudian terbukti sebagai konsekuensi dari teori kinetik gas, dan sekarang dikenal sebagai hukum Avogadro. Ini dapat dirumuskan sebagai berikut: satu mol gas apa pun pada suhu dan tekanan yang sama menempati volume yang sama, dalam kondisi normal sama dengan 22,41383 liter (kondisi normal sesuai dengan tekanan P 0 = 1 atm dan suhu T 0 = 273,15K). Jumlah ini dikenal sebagai volume molar gas.

Upaya pertama untuk menemukan jumlah molekul yang menempati volume tertentu dilakukan pada tahun 1865 oleh J. Loschmidt. Dari perhitungannya diikuti bahwa jumlah molekul per satuan volume udara adalah 1,8 10 18 cm 3 , yang ternyata sekitar 15 kali lebih kecil dari nilai yang benar. Delapan tahun kemudian, J. Maxwell memberikan perkiraan yang lebih mendekati kebenaran - 1,9 · 10 19 cm 3 . Akhirnya, pada tahun 1908, Perrin memberikan penilaian yang sudah dapat diterima: N A = 6,8 10 23 mol 1 Bilangan Avogadro, diperoleh dari percobaan gerak Brown.

Sejak itu, sejumlah besar metode independen telah dikembangkan untuk menentukan bilangan Avogadro, dan pengukuran yang lebih tepat telah menunjukkan bahwa pada kenyataannya ada (kurang lebih) 2,69 x 10 19 molekul dalam 1 cm 3 gas ideal dalam kondisi normal. Besaran ini disebut bilangan Loschmidt (atau konstanta). Ini sesuai dengan bilangan Avogadro N A 6.02 10 23 .

Bilangan Avogadro adalah salah satu konstanta fisika penting yang memainkan peran penting dalam pengembangan ilmu-ilmu alam. Tetapi apakah itu "konstanta fisik universal (fundamental)"? Istilah itu sendiri tidak didefinisikan dan biasanya dikaitkan dengan tabel yang kurang lebih rinci dari nilai numerik konstanta fisik yang harus digunakan dalam memecahkan masalah. Dalam hal ini, konstanta fisika dasar sering dianggap sebagai besaran yang bukan konstanta alam dan keberadaannya hanya berasal dari sistem satuan yang dipilih (misalnya, konstanta vakum magnetik dan listrik) atau perjanjian internasional bersyarat (misalnya, untuk contoh, satuan massa atom). Konstanta fundamental sering kali mencakup banyak besaran turunan (misalnya, konstanta gas R, jari-jari elektron klasik r e= e 2 / m e c 2, dll.) atau, seperti dalam kasus volume molar, nilai beberapa parameter fisik yang terkait dengan kondisi eksperimental tertentu, yang dipilih hanya untuk alasan kenyamanan (tekanan 1 atm dan suhu 273,15 K). Dari sudut pandang ini, bilangan Avogadro adalah konstanta yang benar-benar fundamental.

Buku ini dikhususkan untuk sejarah dan pengembangan metode untuk menentukan nomor ini. Epik berlangsung selama sekitar 200 tahun dan pada tahap yang berbeda dikaitkan dengan berbagai model dan teori fisik, banyak di antaranya tidak kehilangan relevansinya hingga hari ini. Para pemikir ilmiah paling cerdas terlibat dalam cerita ini - cukuplah untuk menyebut A. Avogadro, J. Loschmidt, J. Maxwell, J. Perrin, A. Einstein, M. Smoluchovsky. Daftarnya bisa terus bertambah...

Penulis harus mengakui bahwa ide buku itu bukan miliknya, tetapi milik Lev Fedorovich Soloveichik, teman sekelasnya di Institut Fisika dan Teknologi Moskow, seorang pria yang terlibat dalam penelitian dan pengembangan terapan, tetapi tetap romantis. fisikawan di hati. Ini adalah orang yang (salah satu dari sedikit) terus "bahkan di zaman kita yang kejam" untuk memperjuangkan pendidikan jasmani "lebih tinggi" yang nyata di Rusia, menghargai dan, dengan kemampuan terbaiknya, mempromosikan keindahan dan keanggunan ide-ide fisik . Diketahui bahwa dari plot, yang disajikan oleh A. S. Pushkin kepada N. V. Gogol, sebuah komedi yang brilian muncul. Tentu saja, ini tidak terjadi di sini, tetapi mungkin buku ini juga berguna bagi seseorang.

Buku ini bukanlah karya "sains populer", meskipun sekilas terlihat begitu. Ini membahas fisika serius dengan latar belakang sejarah tertentu, menggunakan matematika serius, dan membahas model ilmiah yang agak rumit. Sebenarnya, buku ini terdiri dari dua bagian (tidak selalu berbatas tegas), dirancang untuk pembaca yang berbeda - beberapa mungkin menganggapnya menarik dari sudut pandang sejarah dan kimia, sementara yang lain mungkin fokus pada sisi fisik dan matematika dari masalah. Penulis memikirkan pembaca yang ingin tahu - seorang mahasiswa Fakultas Fisika atau Kimia, tidak asing dengan matematika dan bersemangat tentang sejarah sains. Apakah ada siswa seperti itu? Penulis tidak tahu jawaban pasti atas pertanyaan ini, tetapi berdasarkan pengalamannya sendiri, dia berharap ada.

Pengantar (disingkat) untuk buku: Meilikhov EZ Nomor Avogadro. Cara melihat atom - Dolgoprudny: Rumah Penerbitan "Akal", 2017.

ARTIKEL TERKAIT