Kaj je Avogadrojeva številka?

Zakon Avogadro postal pravi preboj v teoretični kemiji in prispeval k temu, da so se hipotetične ugibanja spremenila v velika odkritja na področju plinske kemije. Predpostavke kemikov so pridobile prepričljive dokaze v obliki matematičnih formul in enostavnih odnosov, rezultati poskusov pa so zdaj omogočili daljnosežne sklepe. Poleg tega je italijanski raziskovalec izvedel kvantitativni opis števila strukturnih delcev kemičnega elementa. Avogadrova številka je postala ena najpomembnejših konstant v sodobni fiziki in kemiji.

Zakon volumetričnih odnosov

Čast, da je odkritelj plinskih reakcij, pripada Gay-Lussac, francoski znanstvenik s konca XVIII. Ta raziskovalec je svetu dal znano pravo, ki ureja vse reakcije, povezane s širjenjem plinov. Gay-Lussac je izmeril količine plinov pred reakcijo in volumne, ki so bili pridobljeni kot rezultat kemijske interakcije. Kot rezultat poskusa je znanstvenik naredil zaključek, znan kot zakon preprostih volumetričnih odnosov. Njegovo bistvo je, da so količine plinov pred in za seboj med seboj povezane kot majhne številke.

Na primer, interakcija plinastih snovi, ki ustreza, na primer, eni količini kisika in dvema količinama vodika, ima za posledico dve količini hlapne vode in tako naprej.

Zakon Gay-Lussac je veljaven, če so vse meritve prostornin dosežene pri enakem tlaku in temperaturi. Ta zakon je bil zelo pomemben za italijanskega fizika Avogadra. Svojo predpostavko, ki je imela daljnosežne posledice v kemiji in plinski fiziki, je izračunal pod vodstvom njega in izračunal številko Avogadro.

Italijanski znanstvenik

Njegova znanstvena dejavnost Amedeo Avogadro Začel je s preučevanjem elektrokemičnih pojavov. Leta 1803 je predstavil svoje delo o teoriji elektrokemijskih pojavov, ki je lastna akademiji v Torinu. Kasneje so njegove ideje zanimale Ampere, ki jih je razvil v celovito fizično teorijo, podprto s številnimi poskusi. Z zanimanjem za vsa najnovejša odkritja v fiziki in kemiji se je Avogadro soočil s problemom razmerja med količinami različnih snovi in ​​številom molekul v njih. Leta 1811 je znanstvenik oblikoval predlog, ki je pojasnil zakon Gay-Lussac in dal nov zagon razlagi mnogih. kemijske reakcije.

Zakon Avogadro

Leta 1811 je Avogadro prišel do spoznanja, da v enakih količinah poljubnih plinov pri stalnih vrednostih temperature in tlaka vsebuje enako število molekul. Ta zakon, pozneje imenovan v čast italijanskega znanstvenika, je v znanost vpeljal idejo najmanjših delcev snovi - molekul. Kemija je bila razdeljena na empirično znanost, tako kot je bila, in na znanost, ki deluje v kvantitativnih kategorijah, ki jih je postala. Avogadro je posebej poudaril dejstvo, da atomi in molekule niso enaki in da so atomi gradniki vseh molekul.

Zakon italijanskega raziskovalca je dovolil, da pride do zaključka o številu atomov v molekulah različnih plinov. Na primer, po sklenitvi zakona je Avogadro potrdil predpostavko, da molekule plinov, kot so kisik, vodik, klor in dušik, vsebujejo dva atoma. Prav tako je bilo mogoče določiti atomske mase in molekulske mase elementov, ki so sestavljeni iz različnih atomov.

Atomske in molekulske mase

Pri izračunu atomske teže elementa je bila najprej vzeta masa vodika kot enota za merjenje kot najlažja kemična snov. Toda atomske mase mnogih kemikalij so izračunane kot razmerje med njihovimi kisikovimi spojinami, to je razmerje kisika in vodika v razmerju 16: 1. Ta formula je bila nekoliko neprimerna za meritve, zato je bila masa izotopa ogljika, najpogostejša snov na zemlji, sprejeta kot standard za atomsko maso.

Načelo določanja množice različnih plinastih snovi v molekularni ekvivalentu temelji na Avogadrojevem zakonu. Leta 1961 je bil sprejet enoten referenčni sistem relativnih atomskih vrednosti, ki je temeljil na konvencionalni enoti, ki je enaka 1/12 dela mase enega samega ogljikovega izotopa ¹² C. Skrajšano ime atomske enote mase je Amu. Po tej lestvici je atomska masa kisika 15.999 amu, ogljik pa 1.0079 amu. Tako je nastala nova definicija: relativna atomska masa je masa atoma snovi, izražena v amu.

Masa molekule snovi

Vsaka snov je sestavljena iz molekul. Masa take molekule je izražena v ae.u.m, ta vrednost je enaka vsoti vseh atomov, ki sestavljajo njeno sestavo. Na primer, molekula vodika ima maso 2.0188 amu, to je 1.0079 x 2, molekulska masa vode pa se lahko izračuna iz njene kemijske formule H ₂ O. Dva vodikova atoma in en kisikov atom dajejo skupno 18 , 0152 amu

Vrednost atomske mase za vsako snov se imenuje relativna molekulska masa.

Do nedavnega je bil izraz "atomska teža" uporabljen namesto izraza "atomska masa". Trenutno se ne uporablja, vendar se še vedno nahaja v starih učbenikih in znanstvenih delih.

Enota količine snovi

Skupaj z enotami volumna in mase kemija uporablja posebno merilo količine snovi, ki se imenuje mol. Ta enota prikazuje količino snovi, ki vsebuje toliko molekul, atomov in drugih strukturnih delcev, kot je v 12 g ogljika izotopa ¹² C. Pri praktični uporabi molovine snovi je treba upoštevati, kateri delci elementov so mišljeni - ioni, atomi ali molekule. Na primer, mol H ⁺ ionov in H ₂ molekul so popolnoma različni ukrepi.

Trenutno se količina snovi v molu snovi meri z veliko natančnostjo.

Praktični izračuni kažejo, da je število strukturnih enot na mol 6,02 x 10 ²³ . Ta konstanta se imenuje Avogadrojeva številka. Ta kemijska vrednost je poimenovana po italijanskem znanstveniku in navaja število strukturnih enot v molu katere koli snovi, ne glede na njeno notranjo strukturo, sestavo ali izvor.

Molarna masa

Masa enega mole snovi v kemiji se imenuje "molska masa", ta enota je izražena z razmerjem g / mol. Z uporabo molske mase v praksi lahko vidimo, da je molska masa vodika 2,02158 g / mol, kisik - 1,0079 g / mol in tako naprej.

Posledice zakona Avogadro

Avogadrov zakon je zelo uporaben za določanje količine snovi pri izračunu količine plina. Enako število molekul plinaste snovi pri enakih pogojih je enako. Po drugi strani pa 1 mol katerekoli snovi vsebuje nespremenjeno število molekul. Sklep sam po sebi sklepa: pri konstantni temperaturi in tlaku en mol plinaste snovi zavzema konstanten volumen in vsebuje enako število molekul. Avogadrojeva številka navaja, da volumen 1 mol plina vsebuje 6,02 x 10 ²³ molekul.

Za normalne pogoje izračunajte količino plina

Normalni pogoji v kemiji - to je atmosferski tlak 760 mm Hg. Čl. in s temperaturo 0 ^o C. S temi parametri je bilo eksperimentalno ugotovljeno, da je masa enega litra kisika 1,43 kg. Zato je prostornina enega mol kisika enaka 22,4 litra. Pri izračunu prostornine plina so rezultati pokazali enako vrednost. Tako je Avogadrova konstanta naredila še en zaključek glede količine različnih plinastih snovi: v normalnih pogojih je en mol vsakega plinskega elementa 22,4 litra. To konstantno vrednost imenujemo molarni volumen plina.