阿伏伽德罗常数

任何气体每克分子量具有相同数量的分子。这被称为阿伏伽德罗常数。已使用多种技术将其值固定为 6.02x10²³。阿伏伽德罗常数是五个通用常数之一。字母 N 用于表示它。

这种关系以前被称为阿伏伽德罗假说，但在经过检验后，它成为了阿伏伽德罗原理。现在它被称为“阿伏伽德罗定律”。这个定律被用来修正原子理论并解释盖-吕萨克定律。该定律在气体分析以及确定分子量、气体的质量和体积之间的关系以及元素气体的原子性方面得到应用。

阿伏伽德罗常数的重要性

简单地说，它将物质的量与粒子的数量联系起来，弥合了宏观和微观世界之间的差距。它还展示了固定的物理常数和特性如何相互关联。其中有：

• 气体常数 R 和路德维希·玻尔兹曼常数 K_B 具有以下关系：R=k_BN_A
• 法拉第常数 F 和基本电荷 e 的公式为 F=N_Ae。
• 原子质量单位 u 和摩尔质量常数字母单位通过公式 1u=M_u/N_A 连接。

在化学中，我们总是大规模地衡量物质。我们以物质的质量、温度或总体积以及其他一般量来衡量物质。然而，如果我们从原子的角度来看，理解粒子动量和速率至关重要。质量很重要。所有这些都由一个常数连接。

阿伏伽德罗常数是如何计算的？

阿伏伽德罗生活在化学史上一个重要的时期。像道尔顿和约瑟夫·路易斯·普鲁斯特这样的化学家在开始理解原子和分子的基本特性时，就提到了这些微小粒子是如何运动的。阿伏伽德罗对盖-吕萨克关于气体体积混合的定律特别感兴趣。

阿伏伽德罗对该定律的含义进行了竞争，并预期为了使其成立，在相同温度和压力下，任何两种气体的等体积应含有相同数量的粒子。因此，证明该定律可能正确的唯一方法是原子和分子之间存在区别，并且某些元素（如氮）确实以分子形式（N2 而不是简单的 N）存在。鉴于阿梅代奥·阿伏伽德罗缺乏诸如“分子”之类的术语来解释他的假说，并且他的概念遇到了诸如道尔顿等人的阻力，另一位化学家斯坦尼斯劳·康尼扎罗被需要来让阿伏伽德罗的理论获得应有的关注。当他的想法获得普及时，阿梅代奥·阿伏伽德罗已经去世了。

由于它对化学的发展如此重要，因此该数字以其对阿伏伽德罗定律的贡献而被命名。让·巴蒂斯特·佩兰。

阿伏伽德罗常数的重要性

在原子尺度上，使用原子单位衡量物质的质量。原子单位的定义是，一个原子的质量除以十二。

例如，氢原子的原子单位是 1.00794 amu。无法看到原子、电子或分子进行反应的能力。化学家们取而代之的是想出一种连接原子单位和克的方法。

• 1 amu = 1.66 x 10^-24 克

我们可以通过使用它在克和不可见的单位（原子单位）之间进行转换。这就是阿伏伽德罗常数作为结果的联系。

阿伏伽德罗常数历史

意大利科学家阿梅代奥·阿伏伽德罗因其名字被命名而受到赞誉。他并没有提出这个常数，但他确实提出了在特定温度和压力下，气体的体积与其所含粒子数成正比。

1909 年，法国科学家让·佩兰不断倡导。他应用了多种技术来确定该常数的值，为他赢得了 1926 年的诺贝尔物理学奖。然而，佩兰的值基于一克分子单原子元素的原子数量。后来对该常数的定义以 12 克碳-12 为基础。在德语文献中，该数量也被称为洛施密特常数。

阿伏伽德罗常数有多大？

这基本上与问一个摩尔有多大相同，因为阿伏伽德罗常数等于一个摩尔。阿伏伽德罗常数应用于任何事物：

• 阿伏伽德罗计算的软球数量将完全填满地球。
• 一个摩尔中的红细胞比现在活着的人还要多。
• 如果用阿伏伽德罗数量的甜甜圈，地球将被 5 英里厚的层覆盖。
• 月球的质量大约是 1/2 摩尔的鼹鼠（动物）的质量。
• 如果你在出生时得到阿伏伽德罗数量的便士，并且每秒花一百万美元，活到一百岁，你仍然会有 99.99% 的便士。
• 一摩尔水分子占 18 毫升。