Мол - количеството вещество, което съдържа толкова структурни елементи, колкото има атоми в 12 g 12 C, като структурните елементи обикновено са атоми, молекули, йони и т.н. Масата на 1 mol от вещество, изразена в грамове, е числено равно на неговия mol. маса И така, 1 мол натрий има маса 22,9898 g и съдържа 6,02 10 23 атома; 1 mol калциев флуорид CaF 2 има маса (40,08 + 2 18,998) = 78,076 g и съдържа 6,02 10 23 молекули, като 1 mol въглероден тетрахлорид CCl 4 , чиято маса е (12,011 + 4 33) и т.н.

Законът на Авогадро.

В зората на развитието на атомната теория (1811 г.) А. Авогадро излага хипотеза, според която при една и съща температура и налягане равни обеми идеални газове съдържат еднакъв брой молекули. По-късно се оказа, че тази хипотеза е необходимо следствие от кинетичната теория и сега е известна като закон на Авогадро. Може да се формулира по следния начин: един мол от всеки газ при същата температура и налягане заема същия обем, при стандартна температура и налягане (0°C, 1,01×10 5 Pa), равно на 22,41383 литра. Това количество е известно като моларен обем на газа.

Самият Авогадро не е правил оценки за броя на молекулите в даден обем, но е разбрал, че това е много голямо количество. Първият опит за намиране на броя на молекулите, заемащи даден обем, е направен през 1865 г. от J. Loschmidt; беше установено, че 1 cm 3 идеален газ при нормални (стандартни) условия съдържа 2,68675×10 19 молекули. С името на този учен посочената стойност се нарича числото на Лошмид (или константа). Оттогава са разработени голям брой независими методи за определяне на числото на Авогадро. Отличното съответствие на получените стойности е убедително доказателство за реалното съществуване на молекули.

Метод на Лошмид

представлява само исторически интерес. Той се основава на предположението, че втечненият газ се състои от плътно опаковани сферични молекули. Чрез измерване на обема течност, който се образува от даден обем газ и знаейки приблизително обема на газовите молекули (този обем може да бъде представен въз основа на някои свойства на газа, като вискозитет), Лошмид получава оценка на числото на Авогадро ~10 22 .

Определение, базирано на измерването на заряда на електрона.

Единицата за количество електричество, известна като числото на Фарадей Ф, е зарядът, пренесен от един мол електрони, т.е. Ф = Не, където де зарядът на електрона, н- броят на електроните в 1 mol електрони (т.е. числото на Авогадро). Числото на Фарадей може да се определи чрез измерване на количеството електричество, необходимо за разтваряне или утаяване на 1 мол сребро. Внимателните измервания, направени от Националното бюро по стандарти на САЩ, дадоха стойност Ф\u003d 96490,0 C, а зарядът на електрона, измерен чрез различни методи (по-специално, в експериментите на R. Milliken) е 1,602 × 10 -19 C. От тук можете да намерите н. Този метод за определяне на числото на Авогадро изглежда един от най-точните.

Експериментите на Перин.

Въз основа на кинетичната теория е получен израз, включващ числото на Авогадро, което описва намаляването на плътността на газ (например въздух) с височината на колоната на този газ. Ако беше възможно да се преброи броят на молекулите в 1 cm 3 газ на две различни височини, тогава, използвайки посочения израз, бихме могли да намерим н. За съжаление това не може да се направи, тъй като молекулите са невидими. Въпреки това, през 1910 г. J. Perrin показва, че горният израз е валиден и за суспензии от колоидни частици, които се виждат под микроскоп. Преброяването на броя на частиците на различни височини в колоната на суспензията дава число на Авогадро от 6,82 x 10 23. От друга серия от експерименти, в които е измерено средноквадратичното изместване на колоидни частици в резултат на тяхното броуново движение, Перин получи стойността н\u003d 6,86 × 10 23. Впоследствие други изследователи повториха някои от експериментите на Перин и получиха стойности, които се съгласуват добре с приетите в момента. Трябва да се отбележи, че експериментите на Перин станаха повратна точка в отношението на учените към атомната теория на материята - по-рано някои учени я смятаха за хипотеза. У. Оствалд, изключителен химик от онова време, изрази тази промяна във възгледите си по следния начин: „Съответствието на Брауновото движение с изискванията на кинетичната хипотеза... принуди дори най-песимистичните учени да говорят за експерименталното доказателство за атомната теория."

Изчисления с помощта на числото на Авогадро.

С помощта на числото на Авогадро се получават точните маси на атомите и молекулите на много вещества: натрий, 3,819×10 -23 g (22,9898 g / 6,02×10 23), тетрахлорметан, 25,54×10 -23 g и др. . Може също да се покаже, че 1 g натрий трябва да съдържа приблизително 3×10 22 атома от този елемент.
Вижте също

> Номерът на Авогадро

Разберете какво е Числото на Авогадров молитвите. Изследвайте съотношението на количеството вещество на молекулите и числото на Авогадро, Брауновото движение, газовата константа и Фарадей.

Броят на молекулите в мол се нарича число на Авогадро, което е 6,02 x 10 23 mol -1.

Учебна задача

• Разберете връзката между броя на Авогадро и бенките.

Ключови точки

• Авогадро предполага, че в случай на еднакво налягане и температура, равни обеми на газа съдържат еднакъв брой молекули.
• Константата на Авогадро е важен фактор, тъй като свързва други физически константи и свойства.
• Алберт Айнщайн вярвал, че това число може да бъде получено от количествата на Брауновото движение. За първи път е измерен през 1908 г. от Жан Перин.

Условия

• Газовата константа е универсалната константа (R), произтичаща от закона за идеалния газ. Извлича се от константата на Болцман и числото на Авогадро.
• Константата на Фарадей е количеството електрически заряд на мол електрони.
• Брауновото движение е произволно изместване на елементи, образувани поради удари с отделни молекули в течност.

Ако сте изправени пред промяна в количеството на веществото, тогава е по-лесно да използвате единица, различна от броя на молекулите. Молът е основната единица в международната система и предава вещество, съдържащо толкова атоми, колкото се съхранява в 12 g въглерод-12. Това количество вещество се нарича число на Авогадро.

Той успява да установи връзка между масите на един и същ обем на различни газове (при условия на една и съща температура и налягане). Това допринася за връзката на техните молекулни тегла

Числото на Авогадро показва броя на молекулите в един грам кислород. Не забравяйте, че това е индикация за количествената характеристика на веществото, а не независим размер на измерване. През 1811 г. Авогадро предполага, че обемът на газа може да бъде пропорционален на броя на атомите или молекулите и това няма да бъде повлияно от природата на газа (числото е универсално).

Жан Перин печели Нобелова награда по физика през 1926 г. за извеждане на константата на Авогадро. Значи числото на Авогадро е 6,02 x 10 23 mol -1.

научно значение

Константата на Авогадро играе ролята на важно звено в макро- и микроскопичните природни наблюдения. Той изгражда мост за други физически константи и свойства. Например, установява връзка между газовата константа (R) и Болцман (k):

R = kN A = 8,314472 (15) J mol -1 K -1.

А също и между константата на Фарадей (F) и елементарния заряд (e):

F = N A e = 96485,3383 (83) C mol -1.

Постоянно изчисление

Определението на числото влияе върху изчисляването на масата на атома, което се получава чрез разделяне на масата на мол газ на числото на Авогадро. През 1905 г. Алберт Айнщайн предлага да се изведе въз основа на величините на Брауновското движение. Именно тази идея тества Жан Перин през 1908 г.

Физическа величина, равна на броя на структурните елементи (които са молекули, атоми и т.н.) на един мол от вещество, се нарича число на Авогадро. Официално приетата му в момента стойност е NA = 6,02214084(18)×1023 mol -1, одобрена е през 2010 г. През 2011 г. бяха публикувани резултатите от нови проучвания, те се считат за по-точни, но в момента не са официално одобрени.

Законът на Авогадро е от голямо значение за развитието на химията, той позволява да се изчисли теглото на телата, които могат да променят състоянието си, ставайки газообразни или парообразни. Именно въз основа на закона на Авогадро започва своето развитие атомно-молекулярната теория, която следва от кинетичната теория на газовете.

Освен това с помощта на закона на Авогадро е разработен метод за получаване на молекулното тегло на разтворените вещества. За да направите това, законите на идеалните газове бяха разширени до разредени разтвори, въз основа на идеята, че разтвореното вещество ще бъде разпределено в обема на разтворителя, както газът се разпределя в съд. Също така законът на Авогадро направи възможно определянето на истинските атомни маси на редица химични елементи.

Практическо използване на числото на Авогадро

Константата се използва при изчисляване на химични формули и в процеса на съставяне на уравнения на химичните реакции. С него се определят относителните молекулни маси на газовете и броят на молекулите в един мол от всяко вещество.

Чрез числото на Авогадро се изчислява универсалната газова константа, която се получава чрез умножаване на тази константа по константата на Болцман. Освен това, като се умножи числото на Авогадро и елементарния електрически заряд, може да се получи константата на Фарадей.

Използване на последствията от закона на Авогадро

Първата последица от закона гласи: „Един мол газ (всякакъв) при равни условия ще заема един обем“. По този начин, при нормални условия, обемът на един мол от всеки газ е 22,4 литра (тази стойност се нарича моларен обем на газа) и с помощта на уравнението на Менделеев-Клапейрон можете да определите обема на газа при всяко налягане и температура.

Второто следствие от закона: "Моларната маса на първия газ е равна на произведението на моларната маса на втория газ от относителната плътност на първия газ към втория." С други думи, при същите условия, като се знае съотношението на плътността на два газа, може да се определи техните моларни маси.

По времето на Авогадро неговата хипотеза е била теоретично недоказуема, но улеснява експерименталното установяване на състава на газовите молекули и определянето на тяхната маса. С течение на времето под неговите експерименти беше въведена теоретична основа и сега се използва числото на Авогадро

Законът на Авогадро

В зората на развитието на атомната теория (), А. Авогадро изложи хипотеза, според която при една и съща температура и налягане равни обеми идеални газове съдържат еднакъв брой молекули. По-късно се оказа, че тази хипотеза е необходимо следствие от кинетичната теория и сега е известна като закон на Авогадро. Може да се формулира по следния начин: един мол от всеки газ при същата температура и налягане заема същия обем, при нормални условия, равен на 22,41383 . Това количество е известно като моларен обем на газа.

Самият Авогадро не е правил оценки за броя на молекулите в даден обем, но е разбрал, че това е много голямо количество. Първият опит за намиране на броя на молекулите, заемащи даден обем, е направен от J. Loschmidt; беше установено, че 1 cm³ идеален газ при нормални условия съдържа 2,68675 10 19 молекули. С името на този учен посочената стойност се нарича числото на Лошмид (или константа). Оттогава са разработени голям брой независими методи за определяне на числото на Авогадро. Отличното съответствие на получените стойности е убедително доказателство за реалното съществуване на молекули.

Връзка между константите

• Чрез произведението на константата на Болцман, универсалната газова константа, Р=kNА.
• Чрез произведението на елементарен електрически заряд и числото на Авогадро, константата на Фарадей се изразява, Ф=enА.

Вижте също

Фондация Уикимедия. 2010 г.

Вижте какво представлява "константата на Авогадро" в други речници:

Константа на Авогадро- Avogadro konstanta statusas T sritis Стандартизация и метрология apibrėžtis Apibrėžtį žr. priede. priedas(ai) Grafinis formatas atitikmenys: engl. Авогадро постоянен вок. Авогадро Константе, ж.; Avogadrosche Konstante, f rus. Постоянната на Авогадро... Penkiakalbis aiskinamasis metrologijos terminų žodynas

Константа на Авогадро- Avogadro konstanta statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. константа на Авогадро; Номерът на Авогадро вок. Авогадро Константе, ж.; Avogadrosche Konstante, f rus. константа на Авогадро, f; Числото на Авогадро, n pranc. konstante d'Avogadro, f; nombre… … Fizikos terminų žodynas

Константа на Авогадро- Avogadro konstanta statusas T sritis Energetika apibrėžtis Apibrėžtį žr. priede. priedas(ai) MS Word формати atitikmenys: engl. Постоянният вок на Авогадро. Авогадро Константе, ж.; Avogadrosche Konstante, f rus. константа на Авогадро, f; постоянно...... Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas

- (число на Авогадро) (NA), броят на молекулите или атомите в 1 мол вещество; NA = 6,022? 1023 mol 1. Кръстен на А. Авогадро ... Съвременна енциклопедия

Константа на Авогадро- (число на Авогадро) (NA), броят на молекулите или атомите в 1 мол вещество; NA=6.022´1023 mol 1. Кръстен на A. Avogadro. … Илюстриран енциклопедичен речник

Авогадро Амедео (08/09/1776, ‒ 07/09/1856, пак там), италиански физик и химик. Получава юридическо образование, след което учи физика и математика. Член-кореспондент (1804), обикновен академик (1819), а след това директор на отдела ... ...

- (Авогадро) Амедео (08.09.1776, Торино, 07.09.1856, пак там), италиански физик и химик. Получава юридическо образование, след което учи физика и математика. Член-кореспондент (1804), обикновен академик (1819), а след това директор на катедрата по физика ... ... Голяма съветска енциклопедия

Константата на фината структура, обикновено означавана като, е основна физическа константа, която характеризира силата на електромагнитното взаимодействие. Той е въведен през 1916 г. от немския физик Арнолд Зомерфелд като мярка ... ... Wikipedia

- (числото на Авогадро), броят на структурните елементи (атоми, молекули, йони или други h c) в единици. брои va до va (в един мол). Кръстен на А. Авогадро, обозначен като NA. A. p. една от основните физически константи, от съществено значение за определяне на много ... Физическа енциклопедия

ПОСТОЯННО- стойност, която има постоянна стойност в областта на нейното използване; (1) П. Авогадро е същото като Авогадро (виж); (2) П. Болцман е универсална термодинамична величина, която свързва енергията на елементарна частица с нейната температура; означено с k,…… Голяма политехническа енциклопедия

Книги

• Биографии на физически константи. Завладяващи истории за универсални физически константи. Брой 46
• Биографии на физически константи. Увлекателни истории за универсални физически константи, О. П. Спиридонов. Тази книга е посветена на разглеждането на универсалните физически константи и тяхната важна роля в развитието на физиката. Задачата на книгата е да разкаже в популярна форма за появата в историята на физиката ...

Единица за атомна маса. Числото на Авогадро

Материята е съставена от молекули. Под молекула разбираме най-малката частица от дадено вещество, която запазва химичните свойства на даденото вещество.

читател: А в какви единици се измерва масата на молекулите?

Автор: Масата на една молекула може да бъде измерена във всяка единица маса, например в тонове, но тъй като масите на молекулите са много малки: ~ 10 -23 g, тогава за комфортвъведе специално звено единица за атомна маса(а.ум.).

единица за атомна масанаречена стойност, равна на -та маса на въглероден атом 6 C 12 .

Запис 6 C 12 означава: въглероден атом с маса 12 a.m.u. а зарядът на ядрото е 6 елементарни заряда. По същия начин, 92 U 235 е уранов атом с маса 235 a.m.u. и зарядът на ядрото е 92 елементарни заряда, 8 O 16 е кислороден атом с маса 16 amu и зарядът на ядрото е 8 елементарни заряда и т.н.

читател: Защо беше взета за атомна единица за маса (но не или ) част от масата на атом и точно въглерод, а не кислород или плутоний?

Експериментално е установено, че 1 g » 6,02×10 23 a.m.u.

Нарича се числото, показващо колко пъти масата на 1 g е по-голяма от 1 amu Числото на Авогадро: Н A = 6,02×10 23 .

Оттук

н A × (1 amu) = 1 g. (5.1)

Пренебрегвайки масата на електроните и разликата в масите на протона и неутрона, можем да кажем, че числото на Авогадро приблизително показва колко протона (или, което е почти същото, водородни атоми) трябва да се вземат, за да се образува маса от 1 g (фиг. 5.1).

къртица

Масата на молекула, изразена в атомни масови единици, се нарича относително молекулно тегло .

Обозначава се Г-н(r- от относителен - относителен), например:

12 amu = 235 amu

Част от вещество, която съдържа толкова грама от дадено вещество, колкото единиците атомна маса съдържа молекула на дадено вещество, се нарича molem(1 mol).

Например: 1) относителното молекулно тегло на водорода Н2: следователно 1 mol водород има маса 2 g;

2) относително молекулно тегло на въглеродния диоксид CO 2:

12 аму + 2×16 аму = 44 аму

следователно 1 мол CO 2 има маса 44 g.

Изявление.Един мол от всяко вещество съдържа същия брой молекули: н A \u003d 6,02 × 10 23 бр.

Доказателство. Нека относителното молекулно тегло на веществото Г-н(a.m.u.) = Г-н× (1 amu). Тогава, според определението, 1 мол от дадено вещество има маса Г-н(г) = Г-н×(1 g). Нека бъде нтогава е броят на молекулите в един мол

н×(маса на една молекула) = (маса на един мол),

Молът е основната мерна единица в SI.

Коментирайте. Мол може да се дефинира по различен начин: 1 мол е н A \u003d \u003d 6,02 × 10 23 молекули от това вещество. Тогава е лесно да се разбере, че масата на 1 мол е равна на Г-н(G). Всъщност една молекула има маса Г-н(a.m.u.), т.е.

(маса на една молекула) = Г-н× (1 amu),

(маса на един мол) = н A × (маса на една молекула) =

= н A × Г-н× (1 amu) = .

Масата на 1 мол се нарича моларна масана това вещество.

читател: Ако вземем масата тнякакво вещество, чиято моларна маса е равна на m, тогава колко мола ще бъде?

Нека си припомним:

читател: А в какви единици в системата SI трябва да се измерва m?

, [m] = kg/mol.

Например моларната маса на водорода