阿伏伽德罗数(NA类)是基础物理常数习惯于转换 摩尔将一种物质转化为构成该物质的大量颗粒。已知最接近的近似值为6.022 141 5x1023摩尔-1(不确定度为0.000 001 0x1023).

它最常见的应用是计算n个元素的克数n个 原子质量单位秒。

元素的原子数=--------------x阿伏伽德罗数原子量元素的原子数=摩尔x阿伏伽德罗数

当然,它的使用并不限于元素。要查找物质的分子数,请使用相对公式质量(将构成分子的元素的所有原子质量相加)。它是分子s(或原子s) 的物质包含在一定量的给定物质中,其群众(英寸s) 在数值上等于物质的原子量。更一般地说,它是一摩尔物质中的粒子数。一摩尔便士例如,这足以为世界上每个人购买5000万辆汽车。

形式化定义

具体来说,阿伏伽德罗数被定义为12构成0.012公斤的碳原子。如果这听起来像迂回的它是计算值的方法1构成一克的氢原子被认为是不合适的,因为(2氢)污染氢样品。碳具有更恒定的同位素成分和非常纯净的样品12碳相对容易产生。12碳是测量所有其他原子质量的标准,精确定义为12amu。

然而,应该注意的是,一摩尔12碳的重量不到六摩尔质子s加上六摩尔中子s.有关原因的解释,请参阅质量缺陷.

阿伏伽德罗定律

洛伦佐·罗曼诺·阿梅迪奥·卡洛·阿伏加德罗·迪·夸雷格纳·塞雷托伯爵(1776-1856)实际上与以他的名字命名的数字几乎没有直接关系。然而,他在化学在计算它时非常重要,因此它以他的名字命名。1865年阿伏加德罗去世后洛施米特使用动力学气体理论,它基于阿伏伽德罗定律:“在相同温度和压力下,所有[理想]气体的等体积包含相同数量的分子”。

计算阿伏伽德罗数

计算阿伏伽德罗数的过程很复杂。幸运的是,我们已经完成了许多步骤,例如构建元素周期表.

  1. 找出合成各种已知化合物所需的元素气体体积。例如,N2O由2份N到1份O体积组成。NO按体积从1份N到1份O制成。约瑟夫·路易·盖-吕萨克(1778-1850)为我们做了这一步。不,我不知道他怎么知道这是N2在他们建立元素周期表之前。

  2. 认识到这可能意味着在相同温度和压力下,相同体积的气体包含相同数量的粒子。这是阿伏加德罗的假设。后来确认为理想气体现在被称为阿伏伽德罗定律。

  3. 使用阿伏伽德罗定律确定两个等体积元素气体样品的原子质量比污水处理厂例如,1L氢质量为0.08g,1L氮质量为1.12g。因此,由于阿伏伽德罗定律规定1L氢和1L氮在STP处包含相同数量的原子,我们知道一个氮原子比一个氢原子重14倍(1.12g/0.08g)。

  4. 由于氢是已知最轻的物质,因此将其赋值为1,所有其他元素的赋值等于其相对于氢的质量。现在我们有了元素周期表。

  5. 将“摩尔”定义为12获得0.012kg所需的碳。将阿伏伽德罗数定义为12这是碳。

  6. 使用X射线结晶学可以计算一摩尔中钛原子的数量(孩子们,让你的父母帮你做这一步)。

钛合金晶体结构由制成体心立方 单位电池边长为330.6下午. The密度钛的含量为4.401克/厘米一摩尔中有47.88克钛。因此:

2原子Ti 1单元电池47.88g Ti 1cm------------x----------------x----------------x----------------=6.02x1023Ti/摩尔原子单位电池(3.306x10-8)厘米摩尔4.401g Ti

国家标准与技术研究所(NIST标准)对硅晶体使用此程序,以获得今天使用的阿伏伽德罗数的当前标准值。

资料来源:
http://gemini.ntech.edu/~tfurtsch/scihist/avogadro.htm
Herron、Kukla、Schrader、Erickson和DiSpezio。化学。马萨诸塞州列克星敦:Heath and Company,1987年。

†原始定义数据女孩.

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