AVOGADRO NUMBER, NA = (6.022045±0.000031) 1023, ang bilang ng mga molecule sa isang nunal ng anumang substance o ang bilang ng mga atom sa isang nunal ng isang simpleng substance. Si Avogadro mismo ay hindi gumawa ng mga pagtatantya ng bilang ng mga molekula sa isang naibigay na dami, ngunit naunawaan niya na ito ay isang napakalaking dami. Ang 18 g H2O ay ang parehong bilang ng mga molekula ng H2O (Mr = 18), atbp. Simula noon, ang isang malaking bilang ng mga independiyenteng pamamaraan para sa pagtukoy ng numero ng Avogadro ay binuo. Ang isang nunal ng isang substance ay naglalaman ng bilang ng mga molekula o atomo na katumbas ng Avogadro constant.

Sa kasalukuyan (2016), ang numero ng Avogadro ay isang masusukat (sa halip na tinatanggap ayon sa kahulugan) na dami. Ang pagkakaroon ng mga praktikal na perpektong bagay, posibleng bilangin nang may mataas na katumpakan ang bilang ng mga silikon na atomo sa bola at sa gayon ay matukoy ang numero ng Avogadro. Ang hypothesis na ito ay ipinakita sa kalaunan bilang isang kinakailangang resulta ng kinetic theory, at ngayon ay kilala bilang batas ni Avogadro.

Mga kalkulasyon gamit ang numero ng Avogadro.

Ang pagbibilang ng bilang ng mga particle sa iba't ibang taas sa hanay ng suspensyon ay nagbigay ng numero ng Avogadro na 6.82x1023. Gamit ang numero ng Avogadro, nakuha ang eksaktong masa ng mga atomo at molekula ng maraming sangkap: sodium, 3.819×10–23 g (22.9898 g/6.02×1023), carbon tetrachloride, 25.54×10–23 g, atbp. Avogadro) - ang bilang ng mga elemento ng istruktura (mga atom, molekula, ion o iba pang mga particle) sa 1 mole. Pangalan bilang parangal kay A. Avogadro, itinalaga. Ang A. p. ay isa sa mga pundasyon.

Ang Avogadro constant ay isa sa mga pangunahing pisikal na pare-pareho. Ipinangalan kay A. Avogadro. Sa panahon ni Avogadro, hindi mapapatunayan sa teorya ang kanyang hypothesis. Kaya, sinundan mula sa kanila na ang pantay na dami ng hydrogen at chlorine ay nagbibigay ng dalawang beses sa dami ng hydrogen chloride. Avogadro kasama ang lahat ng pang-eksperimentong data. Ang bilang ng mga molekula sa isang nunal ay nagsimulang tawaging Avogadro constant (ito ay karaniwang tinutukoy na NA). Ang kahulugan na ito ng isang nunal ay nagpatuloy sa halos isang siglo.

Kahit sa panahon ni Cannizzaro, halata na dahil napakaliit ng mga atomo at molekula at wala pang nakakakita sa kanila, dapat na napakalaki ng pare-pareho ni Avogadro. Una sa lahat, malinaw sa kanila na ang parehong dami ay nauugnay sa isa't isa: mas maliit ang mga atomo at molekula, mas malaki ang bilang ng Avogadro. Ang Avogadro constant ay natutukoy ng maraming pamamaraan. Sa pamamagitan ng pagsukat ng ratio ng intensity ng direktang sikat ng araw sa nakakalat ng asul na kalangitan, matutukoy ng isa ang Avogadro constant.

Ang Avogadro constant ay napakalaki na mahirap isipin. Ang N ay ang bilang ng mga molekula sa isang ibinigay na sample. Sa madaling salita, ang isang nunal ng isang sangkap ay nakapaloob sa masa nito, na ipinahayag sa gramo at katumbas ng kamag-anak na molekular (o atomic) na masa ng sangkap na ito.

Hanapin ang molar mass ng tubig (H2O). Ang 1 mol ng tubig ay nakapaloob sa 0.018 kg nito, at samakatuwid, MH2O = 0.018 kg / mol. Ang pag-alam sa numero ng Avogadro ay ginagawang posible ring tantiyahin ang laki ng mga molekula o ang dami ng V0 bawat molekula.

Mga karagdagang materyales sa paksa: Molecular physics. Gamu-gamo. Avogadro pare-pareho. Ang dami ng substance.

Ang unang pagtatangka upang mahanap ang bilang ng mga molekula na sumasakop sa isang naibigay na dami ay ginawa noong 1865 ni Y. Loschmidt. Sinundan ito mula sa mga kalkulasyon ni Loschmidt na para sa hangin ang bilang ng mga molekula bawat dami ng yunit ay 1.81 1018 cm-3, na halos 15 beses na mas mababa kaysa sa tunay na halaga. Sa katunayan, ang 1 cm³ ng isang ideal na gas sa ilalim ng normal na mga kondisyon ay naglalaman ng 2.68675 1019 molecule.

Dami ng mga kalkulasyon sa kimika

Ang mahusay na kasunduan ng nakuha na mga halaga ay isang nakakumbinsi na katibayan ng tunay na bilang ng mga molekula. Isa sa mga pangunahing constants, na maaaring magamit upang matukoy ang mga dami tulad ng, halimbawa, ang masa ng isang atom o molekula (tingnan sa ibaba), ang singil ng isang elektron, atbp.

Mga calculator ng pisika

Ang numero ng Faraday ay maaaring matukoy sa pamamagitan ng pagsukat ng dami ng kuryente na kinakailangan upang matunaw o mamuo ang 1 mole ng pilak. Maaari din itong ipakita na ang 1 g ng sodium ay dapat maglaman ng humigit-kumulang 3×1022 atoms ng elementong ito. Boltzmann constant, Faraday constant, atbp.). Isa sa mga pinakamahusay na eksperimento.

Kahulugan batay sa pagsukat ng singil ng isang elektron.

Sa pangkalahatan, ako ay lubos na nalilito =) kung may makapagpaliwanag nito sa akin, ako ay lubos na nagpapasalamat! Ang pinakamaliit na mga particle - mga molekula, mga atomo, mga ion, mga electron - ay lumahok sa mga proseso ng kemikal. Ang molar mass ng isang substance (M) ay ang mass ng isang mole ng substance na iyon.

Mga eksperimento ni Perrin.

Ito ay pumapasok sa ilang iba pang mga constant, halimbawa, sa Boltzmann constant. Ang mga halaga ng kamag-anak na molekular na timbang ay kinakalkula mula sa mga halaga ng kamag-anak na atomic mass, na isinasaalang-alang ang bilang ng mga atomo ng bawat elemento sa formula unit ng isang kumplikadong sangkap. Ang mga atomo at molekula ay napakaliit na mga particle; samakatuwid, ang mga bahagi ng mga sangkap na kinuha para sa mga reaksiyong kemikal ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga pisikal na dami na tumutugma sa isang malaking bilang ng mga particle.

Ang dami ng substance ay isang pisikal na dami na direktang proporsyonal sa bilang ng mga particle na bumubuo sa isang partikular na substance at kasama sa isang partikular na bahagi ng substance na ito. Sa mga kalkulasyon ng kemikal, ang masa ng mga gas na reactant at produkto ay kadalasang pinapalitan ng kanilang mga volume. Ang pisikal na pare-pareho na ito ay ang dami ng molar ng gas sa ilalim ng normal na mga kondisyon.

Ang batas ni Avogadro ang tumulong sa mga siyentipiko na matukoy nang tama ang mga formula ng maraming molekula at kalkulahin ang atomic na masa ng iba't ibang elemento.

Higit sa 20 independiyenteng mga pamamaraan para sa pagtukoy ng Avogadro constant ay kilala, halimbawa. batay sa pagsukat ng singil ng isang electron o ang dami ng kuryente na kinakailangan para sa electrolytic. At nang sakupin ng mga tropa ni Napoleon ang hilagang Italya, si Avogadro ay naging kalihim ng bagong lalawigan ng Pransya. Sa katunayan, kung ang 1 litro ng hydrogen ay naglalaman ng parehong bilang ng mga molekula bilang 1 litro ng oxygen, kung gayon ang ratio ng mga densidad ng mga gas na ito ay katumbas ng ratio ng mga masa ng mga molekula.

Upang gawin ito, kinakailangan lamang na pag-aralan ang mga resulta ng iba pang katulad na mga eksperimento. Ito ay bahagyang dahil sa kakulangan ng isang simple at malinaw na talaan ng mga formula at equation ng mga reaksiyong kemikal noong mga panahong iyon. Mula sa punto ng view ng teoryang ito, imposibleng isipin ang isang molekula ng oxygen na binubuo ng dalawang magkaparehong sisingilin na mga atomo!

Binigyang-diin ni Avogadro na ang mga molekula sa mga gas ay hindi kailangang binubuo ng mga solong atomo, ngunit maaaring maglaman ng ilang mga atomo - pareho o magkaiba.

Ang pundasyon ng modernong teorya ng atomic, isinulat ni Cannizzaro, ay ang teorya ni Avogadro... Sino ang hindi makikita sa mahaba at walang malay na pag-ikot ng agham sa paligid at sa direksyon ng layunin na itinakda bilang isang mapagpasyang patunay na pabor sa teorya ni Avogadro at Ampère ?

Ang mas maraming mga atomo o molekula sa isang macroscopic na katawan, malinaw na mas maraming sangkap ang nilalaman sa katawan na ito. Ang bilang ng mga molekula sa mga macroscopic na katawan ay napakalaki. Ang halagang ito ay tinatawag na Loschmidt number (o pare-pareho). Ang pantay na dami ng iba't ibang mga gas sa ilalim ng parehong mga kondisyon ay naglalaman ng parehong bilang ng mga molekula.

Enero 21, 2017

Ang pag-alam sa dami ng isang sangkap sa mga moles at ang numero ng Avogadro, napakadaling kalkulahin kung gaano karaming mga molekula ang nakapaloob sa sangkap na ito. I-multiply lang ang numero ni Avogadro sa dami ng substance.

N=N A *ν

At kung pumunta ka sa klinika upang kumuha ng mga pagsusuri, mabuti, sabihin, dugo para sa asukal, alam ang numero ng Avogadro, madali mong makalkula ang bilang ng mga molekula ng asukal sa iyong dugo. Well, halimbawa, ang pagsusuri ay nagpakita ng 5 mol. I-multiply natin ang resultang ito sa numero ni Avogadro at makakuha ng 3,010,000,000,000,000,000,000,000 piraso. Sa pagtingin sa figure na ito, nagiging malinaw kung bakit tumanggi silang sukatin ang mga molekula sa mga piraso, at nagsimulang sukatin ang mga ito sa mga moles.

Molar mass (M).

Kung ang halaga ng isang sangkap ay hindi alam, kung gayon maaari itong matagpuan sa pamamagitan ng paghahati ng masa ng sangkap sa pamamagitan ng molar mass nito.

N=N A * m / M .

Ang tanging tanong na maaaring lumabas dito ay: "ano ang molar mass?" Hindi, hindi ito ang masa ng pintor, na tila!!! Molar mass ay ang masa ng isang nunal ng isang sangkap. Ang lahat ay simple dito, kung ang isang nunal ay naglalaman ng mga N A particle (i.e. katumbas ng numero ni Avogadro), pagkatapos, pagpaparami ng masa ng isang naturang particle m0 sa pamamagitan ng numero ni Avogadro, nakukuha natin ang molar mass.

M=m 0 *N A .

Molar mass ay ang masa ng isang nunal ng isang sangkap.

At mabuti kung kilala siya, ngunit kung hindi? Kakailanganin nating kalkulahin ang masa ng isang molekula m 0 . Ngunit hindi rin iyon problema. Kailangan mo lamang malaman ang chemical formula nito at nasa kamay ang periodic table.

Relatibong molekular na timbang (Mr).

Kung ang bilang ng mga molekula sa isang sangkap ay isang napakalaking halaga, kung gayon ang masa ng isang molekula m0, sa kabaligtaran, ay isang napakaliit na halaga. Samakatuwid, para sa kaginhawaan ng mga kalkulasyon, ipinakilala namin kamag-anak na molekular na timbang (Mr). Ito ang ratio ng mass ng isang molekula o atom ng isang substance sa 1/12 ng mass ng isang carbon atom. Ngunit huwag hayaan na matakot ka, para sa mga atomo ito ay ipinahiwatig sa periodic table, at para sa mga molekula ito ay kinakalkula bilang ang kabuuan ng mga relatibong molekular na masa ng lahat ng mga atomo sa molekula. Ang kamag-anak na molekular na timbang ay sinusukat sa atomic mass units (a.m.u.), sa mga tuntunin ng kilo 1 amu = 1.67 10 -27 kg. Sa pag-alam nito, madali nating matutukoy ang masa ng isang molekula sa pamamagitan ng pagpaparami ng kamag-anak na molecular mass sa pamamagitan ng 1.67 10 -27 .

m 0 \u003d M r * 1.67 * 10 -27.

Kamag-anak na molekular na timbang- ang ratio ng mass ng isang molekula o atom ng isang substance, sa 1/12 ng mass ng isang carbon atom.

Relasyon sa pagitan ng molar at molecular weight.

Alalahanin ang formula para sa paghahanap ng molar mass:

M=m 0 *N A .

Bilang m 0 \u003d M r * 1.67 10 -27, maaari nating ipahayag ang molar mass bilang:

M=M r *N A *1.67 10 -27 .

Ngayon, kung i-multiply natin ang numero ng Avogadro N A sa pamamagitan ng 1.67 10 -27, makakakuha tayo ng 10 -3, iyon ay, upang malaman ang molar mass ng isang sangkap, sapat na upang i-multiply ang molekular na timbang nito sa pamamagitan ng 10 -3.

M=M r *10 -3

Ngunit huwag magmadali upang gawin ang lahat ng ito sa pamamagitan ng pagkalkula ng bilang ng mga molekula. Kung alam natin ang masa ng isang sangkap m, pagkatapos ay hatiin ito sa masa ng isang molekula m 0, nakukuha natin ang bilang ng mga molekula sa sangkap na ito.

N=m / m0

Siyempre, ito ay isang walang pasasalamat na gawain para sa mga molekula na magbilang, hindi lamang sila maliit, sila ay patuloy na gumagalaw. Iyon at tingnan ay maliligaw ka, at kailangan mong magbilang muli. Ngunit sa agham, tulad ng sa hukbo, mayroong isang salitang "kailangan", at samakatuwid kahit na ang mga atomo at molekula ay binibilang ...

Doktor ng Physical and Mathematical Sciences Evgeny Meilikhov

Panimula (pinaikling) sa aklat: Numero ni Meilikhov EZ Avogadro. Paano makita ang isang atom. - Dolgoprudny: Publishing House "Intellect", 2017.

Ang siyentipikong Italyano na si Amedeo Avogadro, isang kontemporaryo ng A. S. Pushkin, ang unang nakaunawa na ang bilang ng mga atomo (molekula) sa isang gramo-atom (mole) ng isang sangkap ay pareho para sa lahat ng mga sangkap. Ang kaalaman sa numerong ito ay nagbubukas ng daan sa pagtantya ng laki ng mga atomo (molekula). Sa panahon ng buhay ni Avogadro, ang kanyang hypothesis ay hindi nakatanggap ng nararapat na pagkilala.

Ang kasaysayan ng numero ng Avogadro ay ang paksa ng isang bagong libro ni Evgeny Zalmanovich Meilikhov, propesor sa Moscow Institute of Physics and Technology, punong mananaliksik sa National Research Center "Kurchatov Institute".

Kung, bilang isang resulta ng ilang sakuna sa mundo, ang lahat ng naipon na kaalaman ay masisira at isang parirala lamang ang darating sa mga susunod na henerasyon ng mga buhay na nilalang, kung gayon anong pahayag, na binubuo ng pinakamaliit na bilang ng mga salita, ang magdadala ng pinakamaraming impormasyon? Naniniwala ako na ito ang atomic hypothesis: ... lahat ng katawan ay binubuo ng mga atomo - maliliit na katawan na patuloy na gumagalaw.
R. Feynman. Mga Lektura ni Feynman sa Physics

Ang Avogadro number (Avogadro's constant, Avogadro's constant) ay tinukoy bilang ang bilang ng mga atom sa 12 gramo ng purong isotope carbon-12 (12 C). Karaniwan itong tinutukoy bilang N A, mas madalas na L. Ang halaga ng numero ng Avogadro na inirerekomenda ng CODATA (nagtatrabahong grupo sa mga pangunahing constant) noong 2015: N A = 6.02214082(11) 10 23 mol -1. Ang nunal ay ang dami ng isang substance na naglalaman ng N A structural elements (iyon ay, kasing dami ng mga elemento na mayroong mga atom sa 12 g 12 C), at ang structural elements ay karaniwang mga atom, molecule, ions, atbp. Sa pamamagitan ng kahulugan, ang atomic ang mass unit (a.e. .m) ay katumbas ng 1/12 ng mass ng 12 C atom. Ang isang mole (gram-mol) ng isang substance ay may mass (molar mass) na, kapag ipinahayag sa gramo, ay katumbas ng numero sa ang molecular weight ng substance na iyon (ipinahayag sa atomic mass units). Halimbawa: 1 mol ng sodium ay may mass na 22.9898 g at naglalaman ng (humigit-kumulang) 6.02 10 23 atoms, 1 mol ng calcium fluoride CaF 2 ay may mass na (40.08 + 2 18.998) = 78.076 g at naglalaman ng (humigit-kumulang) 6 . 02 10 23 molekula.

Sa pagtatapos ng 2011, sa XXIV General Conference on Weights and Measures, ang isang panukala ay pinagtibay nang nagkakaisang pinagtibay upang tukuyin ang nunal sa isang hinaharap na bersyon ng International System of Units (SI) sa paraang maiwasan ang pagkakaugnay nito sa kahulugan. ng gramo. Ipinapalagay na sa 2018 ang nunal ay direktang tutukuyin ng numero ng Avogadro, na magtatalaga ng eksaktong (walang error) na halaga batay sa mga resulta ng pagsukat na inirerekomenda ng CODATA. Sa ngayon, ang numero ng Avogadro ay hindi tinatanggap ayon sa kahulugan, ngunit isang sinusukat na halaga.

Ang pare-parehong ito ay pinangalanan sa sikat na Italyano na chemist na si Amedeo Avogadro (1776-1856), na, kahit na siya mismo ay hindi alam ang numerong ito, naunawaan na ito ay isang napakalaking halaga. Sa bukang-liwayway ng pagbuo ng atomic theory, si Avogadro ay naglagay ng isang hypothesis (1811), ayon sa kung saan, sa parehong temperatura at presyon, ang pantay na dami ng mga ideal na gas ay naglalaman ng parehong bilang ng mga molekula. Ang hypothesis na ito ay ipinakita sa kalaunan bilang resulta ng kinetic theory ng mga gas, at ngayon ay kilala bilang batas ni Avogadro. Maaari itong mabuo bilang mga sumusunod: isang nunal ng anumang gas sa parehong temperatura at presyon ay sumasakop sa parehong dami, sa ilalim ng normal na mga kondisyon na katumbas ng 22.41383 litro (normal na mga kondisyon ay tumutugma sa presyon P 0 \u003d 1 atm at temperatura T 0 \u003d 273.15 K ). Ang dami na ito ay kilala bilang ang dami ng molar ng gas.

Ang unang pagtatangka upang mahanap ang bilang ng mga molekula na sumasakop sa isang naibigay na dami ay ginawa noong 1865 ni J. Loschmidt. Mula sa kanyang mga kalkulasyon, sinundan nito na ang bilang ng mga molekula sa bawat yunit ng dami ng hangin ay 1.8·10 18 cm -3, na, bilang ito ay lumabas, ay halos 15 beses na mas mababa kaysa sa tamang halaga. Pagkalipas ng walong taon, nagbigay si J. Maxwell ng mas malapit na pagtatantya sa katotohanan - 1.9·10 19 cm -3. Sa wakas, noong 1908, nagbigay si Perrin ng katanggap-tanggap na pagtatantya: N A = 6.8·10 23 mol -1 na numero ni Avogadro, na natagpuan mula sa mga eksperimento sa Brownian motion.

Simula noon, ang isang malaking bilang ng mga independiyenteng pamamaraan ay binuo upang matukoy ang numero ng Avogadro, at ang mas tumpak na mga sukat ay nagpakita na sa katotohanan mayroong (humigit-kumulang) 2.69 x 10 19 molecule sa 1 cm 3 ng isang perpektong gas sa ilalim ng normal na mga kondisyon. Ang dami na ito ay tinatawag na Loschmidt number (o pare-pareho). Ito ay tumutugma sa numerong Avogadro N A ≈ 6.02·10 23 .

Ang numero ni Avogadro ay isa sa mga mahalagang pisikal na pare-pareho na may mahalagang papel sa pag-unlad ng mga natural na agham. Ngunit ito ba ay isang "unibersal (pangunahing) pisikal na pare-pareho"? Ang termino mismo ay hindi tinukoy at kadalasang nauugnay sa isang mas marami o hindi gaanong detalyadong talahanayan ng mga numerical na halaga ng mga pisikal na pare-pareho na dapat gamitin sa paglutas ng mga problema. Sa pagsasaalang-alang na ito, ang mga pangunahing pisikal na pare-pareho ay madalas na itinuturing na mga dami na hindi pare-pareho ng kalikasan at utang ang kanilang pag-iral lamang sa napiling sistema ng mga yunit (tulad, halimbawa, ang magnetic at electric vacuum constants) o mga kondisyong internasyonal na kasunduan (tulad ng, para sa halimbawa, ang atomic mass unit) . Ang bilang ng mga pangunahing constant ay kadalasang kinabibilangan ng maraming nagmula na dami (halimbawa, ang gas constant R, ang classical electron radius r e = e 2 /m e c 2, atbp.) o, tulad ng sa kaso ng molar volume, ang halaga ng ilang pisikal na parameter nauugnay sa mga partikular na kundisyong pang-eksperimento na pinili lamang para sa kaginhawahan (presyon 1 atm at temperatura 273.15 K). Mula sa puntong ito, ang numero ng Avogadro ay isang tunay na pangunahing pare-pareho.

Ang aklat na ito ay nakatuon sa kasaysayan at pag-unlad ng mga pamamaraan para sa pagtukoy ng numerong ito. Ang epiko ay tumagal ng humigit-kumulang 200 taon at sa iba't ibang yugto ay nauugnay sa iba't ibang mga pisikal na modelo at teorya, na marami sa mga ito ay hindi nawala ang kanilang kaugnayan hanggang sa araw na ito. Ang pinakamaliwanag na pang-agham na kaisipan ay nagkaroon ng kamay sa kuwentong ito - sapat na upang pangalanan ang A. Avogadro, J. Loschmidt, J. Maxwell, J. Perrin, A. Einstein, M. Smoluchovsky. Maaaring magpatuloy ang listahan...

Dapat aminin ng may-akda na ang ideya ng libro ay hindi pag-aari niya, ngunit kay Lev Fedorovich Soloveichik, ang kanyang kaklase sa Moscow Institute of Physics and Technology, isang tao na nakikibahagi sa inilapat na pananaliksik at pag-unlad, ngunit nanatiling isang romantikong physicist sa puso. Ito ay isang tao na (isa sa iilan) ay nagpapatuloy "kahit sa ating malupit na edad" upang ipaglaban ang isang tunay na "mas mataas" na pisikal na edukasyon sa Russia, pinahahalagahan at, sa abot ng kanyang makakaya, itinataguyod ang kagandahan at kagandahan ng mga pisikal na ideya. . Alam na mula sa balangkas, na ipinakita ni A. S. Pushkin kay N. V. Gogol, lumitaw ang isang napakatalino na komedya. Siyempre, hindi ito ang kaso dito, ngunit marahil ang aklat na ito ay magiging kapaki-pakinabang din sa isang tao.

Ang aklat na ito ay hindi isang "tanyag na agham" na gawain, bagaman ito ay maaaring mukhang gayon sa unang tingin. Tinatalakay nito ang seryosong pisika laban sa ilang makasaysayang background, gumagamit ng seryosong matematika, at tinatalakay ang medyo kumplikadong mga modelong siyentipiko. Sa katunayan, ang aklat ay binubuo ng dalawang bahagi (hindi palaging malinaw na demarcated), na idinisenyo para sa iba't ibang mga mambabasa - maaaring makita ng ilan na kawili-wili ito mula sa makasaysayang at kemikal na pananaw, habang ang iba ay maaaring tumuon sa pisikal at matematikal na bahagi ng problema. Ang nasa isip ng may-akda ay isang matanong na mambabasa - isang mag-aaral ng Faculty of Physics o Chemistry, hindi alien sa matematika at masigasig sa kasaysayan ng agham. May mga ganyang estudyante ba? Hindi alam ng may-akda ang eksaktong sagot sa tanong na ito, ngunit, batay sa kanyang sariling karanasan, umaasa siyang mayroon.

Impormasyon tungkol sa mga libro ng Publishing House "Intellect" - sa site www.id-intellect.ru

> Numero ni Avogadro

Alamin kung ano ang Numero ni Avogadro sa mga panalangin. Pag-aralan ang ratio ng dami ng substance ng mga molecule at ang Avogadro number, Brownian motion, gas constant at Faraday.

Ang bilang ng mga molekula sa isang nunal ay tinatawag na numero ng Avogadro, na 6.02 x 10 23 mol -1.

Gawain sa pag-aaral

• Unawain ang kaugnayan sa pagitan ng numero ni Avogadro at mga nunal.

Pangunahing puntos

• Iminungkahi ni Avogadro na sa kaso ng pare-parehong presyon at temperatura, ang pantay na dami ng gas ay naglalaman ng parehong bilang ng mga molekula.
• Ang Avogadro constant ay isang mahalagang kadahilanan, dahil ito ay nag-uugnay sa iba pang mga pisikal na pare-pareho at mga katangian.
• Naniniwala si Albert Einstein na ang bilang na ito ay maaaring makuha mula sa dami ng Brownian motion. Una itong sinukat noong 1908 ni Jean Perrin.

Mga tuntunin

• Ang gas constant ay ang unibersal na constant (R) na nagreresulta mula sa ideal na batas ng gas. Ito ay nakuha mula sa Boltzmann constant at ang Avogadro number.
• Ang pare-pareho ng Faraday ay ang dami ng singil ng kuryente sa bawat taling ng mga electron.
• Ang Brownian motion ay ang random na paglilipat ng mga elemento na nabuo dahil sa mga epekto sa mga indibidwal na molekula sa isang likido.

Kung nahaharap ka sa isang pagbabago sa dami ng isang sangkap, kung gayon mas madaling gumamit ng isang yunit maliban sa bilang ng mga molekula. Ang nunal ay ang pangunahing yunit sa internasyonal na sistema at naghahatid ng isang sangkap na naglalaman ng kasing dami ng mga atom na nakaimbak sa 12 g ng carbon-12. Ang dami ng sangkap na ito ay tinatawag na numero ni Avogadro.

Nagawa niyang magtatag ng isang relasyon sa pagitan ng mga masa ng parehong dami ng iba't ibang mga gas (sa ilalim ng mga kondisyon ng parehong temperatura at presyon). Nag-aambag ito sa kaugnayan ng kanilang mga molekular na timbang

Ang numero ng Avogadro ay nagbibigay ng bilang ng mga molekula sa isang gramo ng oxygen. Huwag kalimutan na ito ay isang indikasyon ng quantitative na katangian ng isang sangkap, at hindi isang independiyenteng sukat ng pagsukat. Noong 1811, nahulaan ni Avogadro na ang dami ng isang gas ay maaaring proporsyonal sa bilang ng mga atomo o molekula, at hindi ito maaapektuhan ng likas na katangian ng gas (ang bilang ay pangkalahatan).

Nanalo si Jean Perinne ng Nobel Prize sa Physics noong 1926 para sa pagkuha ng pare-pareho ni Avogadro. Kaya ang numero ni Avogadro ay 6.02 x 10 23 mol -1.

kahalagahang pang-agham

Ang Avogadro constant ay gumaganap ng isang mahalagang link sa macro- at microscopic natural na mga obserbasyon. Ito ay uri ng pagbuo ng isang tulay para sa iba pang mga pisikal na constants at mga katangian. Halimbawa, nagtatatag ng relasyon sa pagitan ng gas constant (R) at Boltzmann (k):

R = kN A = 8.314472 (15) J mol -1 K -1 .

At gayundin sa pagitan ng Faraday constant (F) at ng elementary charge (e):

F = N A e = 96485.3383 (83) C mol -1 .

Patuloy na pagkalkula

Ang kahulugan ng numero ay nakakaapekto sa pagkalkula ng masa ng isang atom, na nakuha sa pamamagitan ng paghahati ng masa ng isang nunal ng gas sa numero ni Avogadro. Noong 1905, iminungkahi ni Albert Einstein na kunin ito batay sa magnitude ng Brownian motion. Ito ang ideya na sinubukan ni Jean Perrin noong 1908.

Ang batas ni Avogadro sa kimika ay nakakatulong na kalkulahin ang volume, molar mass, dami ng gaseous substance at ang relative density ng isang gas. Ang hypothesis ay binuo ni Amedeo Avogadro noong 1811 at kalaunan ay nakumpirma sa eksperimentong paraan.

Batas

Si Joseph Gay-Lussac ang unang nag-aral ng mga reaksyon ng mga gas noong 1808. Binuo niya ang mga batas ng thermal expansion ng mga gas at volumetric ratios, na nakuha mula sa hydrogen chloride at ammonia (dalawang gas) isang mala-kristal na sangkap - NH 4 Cl (ammonium chloride). Ito ay naka-out na upang lumikha nito, ito ay kinakailangan upang kumuha ng parehong mga volume ng mga gas. Bukod dito, kung ang isang gas ay labis, kung gayon ang "dagdag" na bahagi pagkatapos ng reaksyon ay nanatiling hindi nagamit.

Maya-maya, nabuo ni Avogadro ang konklusyon na sa parehong mga temperatura at presyon, ang pantay na dami ng mga gas ay naglalaman ng parehong bilang ng mga molekula. Sa kasong ito, ang mga gas ay maaaring magkaroon ng iba't ibang kemikal at pisikal na katangian.

kanin. 1. Amedeo Avogadro.

Dalawang kahihinatnan ang sumusunod mula sa batas ni Avogadro:

• una - isang nunal ng gas sa ilalim ng pantay na mga kondisyon ay sumasakop sa parehong dami;
• pangalawa - ang ratio ng mga masa ng pantay na dami ng dalawang gas ay katumbas ng ratio ng kanilang mga molar mass at nagpapahayag ng kamag-anak na density ng isang gas sa mga tuntunin ng isa pa (na tinutukoy ng D).

Ang mga normal na kondisyon (n.s.) ay pressure P=101.3 kPa (1 atm) at temperatura T=273 K (0°C). Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang dami ng molar ng mga gas (ang dami ng isang sangkap sa halaga nito) ay 22.4 l / mol, i.e. Ang 1 mole ng gas (6.02 ∙ 10 23 molekula - ang pare-parehong numero ni Avogadro) ay sumasakop sa dami ng 22.4 litro. Ang dami ng molar (V m) ay isang pare-parehong halaga.

kanin. 2. Normal na kondisyon.

Pagtugon sa suliranin

Ang pangunahing kahalagahan ng batas ay ang kakayahang magsagawa ng mga kalkulasyon ng kemikal. Batay sa unang kinahinatnan ng batas, maaari mong kalkulahin ang dami ng gaseous matter sa pamamagitan ng volume gamit ang formula:

kung saan ang V ay ang dami ng gas, ang V m ay ang dami ng molar, n ang dami ng sangkap, na sinusukat sa mga moles.

Ang pangalawang konklusyon mula sa batas ni Avogadro ay may kinalaman sa pagkalkula ng relatibong density ng isang gas (ρ). Ang densidad ay kinakalkula gamit ang m/V formula. Kung isasaalang-alang namin ang 1 mole ng gas, ang formula ng density ay magiging ganito:

ρ (gas) = ​​​​M/V m ,

kung saan ang M ay ang masa ng isang nunal, i.e. molar mass.

Upang makalkula ang density ng isang gas mula sa isa pang gas, kinakailangang malaman ang density ng mga gas. Ang pangkalahatang formula para sa relatibong density ng isang gas ay ang mga sumusunod:

D(y)x = ρ(x) / ρ(y),

kung saan ang ρ(x) ay ang density ng isang gas, ang ρ(y) ay ang density ng pangalawang gas.

Kung papalitan natin ang pagkalkula ng density sa formula, makakakuha tayo ng:

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

Ang dami ng molar ay bumababa at nananatili

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

Isaalang-alang ang praktikal na aplikasyon ng batas sa halimbawa ng dalawang problema:

• Ilang litro ng CO 2 ang makukuha mula sa 6 mol ng MgCO 3 sa reaksyon ng decomposition ng MgCO 3 sa magnesium oxide at carbon dioxide (n.o.)?
• Ano ang relatibong density ng CO 2 para sa hydrogen at para sa hangin?

Solusyonan muna natin ang unang problema.

n(MgCO 3) = 6 mol

MgCO 3 \u003d MgO + CO 2

Ang halaga ng magnesium carbonate at carbon dioxide ay pareho (isang molekula bawat isa), samakatuwid n (CO 2) \u003d n (MgCO 3) \u003d 6 mol. Mula sa formula n \u003d V / V m, maaari mong kalkulahin ang dami:

V = nV m , ibig sabihin. V (CO 2) \u003d n (CO 2) ∙ V m \u003d 6 mol ∙ 22.4 l / mol \u003d 134.4 l

Sagot: V (CO 2) \u003d 134.4 l

Solusyon sa pangalawang problema:

• D (H2) CO 2 \u003d M (CO 2) / M (H 2) \u003d 44 g / mol / 2 g / mol \u003d 22;
• D (hangin) CO 2 \u003d M (CO 2) / M (air) \u003d 44 g / mol / 29 g / mol \u003d 1.52.

kanin. 3. Mga formula para sa dami ng substance ayon sa volume at relative density.

Ang mga formula ng batas ni Avogadro ay gumagana lamang para sa mga gas na sangkap. Hindi sila nalalapat sa mga likido at solido.

Ano ang natutunan natin?

Ayon sa pagbabalangkas ng batas, ang pantay na dami ng mga gas sa ilalim ng parehong mga kondisyon ay naglalaman ng parehong bilang ng mga molekula. Sa ilalim ng normal na mga kondisyon (n.c.), ang halaga ng dami ng molar ay pare-pareho, i.e. Ang V m para sa mga gas ay palaging 22.4 l/mol. Ito ay sumusunod mula sa batas na ang parehong bilang ng mga molekula ng iba't ibang mga gas sa ilalim ng normal na mga kondisyon ay sumasakop sa parehong dami, pati na rin ang kamag-anak na density ng isang gas sa isa pa - ang ratio ng molar mass ng isang gas sa molar mass ng pangalawang gas.

Pagsusulit sa paksa

Pagsusuri ng Ulat

Average na rating: 4 . Kabuuang mga rating na natanggap: 261.