Från skolans kemikurs vet vi att om vi tar en mol av något ämne så kommer det att innehålla 6,02214084(18)•10^23 atomer eller andra strukturella element (molekyler, joner, etc.). För enkelhetens skull skrivs Avogadro-numret vanligtvis på följande sätt: 6.02 • 10^23.
Men varför är Avogadro-konstanten (på ukrainska "blev Avogadro") lika med detta värde? Det finns inget svar på denna fråga i läroböcker, och kemihistoriker erbjuder en mängd olika versioner. Det verkar som att Avogadros nummer har någon hemlig betydelse. Det finns trots allt magiska siffror, där vissa hänvisar till talet "pi", fibonacci-tal, sju (åtta i öster), 13 osv. Vi kommer att bekämpa informationsvakuumet. Vi kommer inte att prata om vem Amedeo Avogadro är, och varför, förutom den lag han formulerade, den funna konstanten, en krater på månen också namngavs för att hedra denna forskare. Många artiklar har redan skrivits om detta.
För att vara exakt, Amedeo Avogadro räknade inte molekyler eller atomer i någon speciell volym. Den första som försökte ta reda på hur många molekyler av en gas
innehöll i en given volym vid samma tryck och temperatur, var Josef Loschmidt, och det var 1865. Som ett resultat av sina experiment kom Loschmidt till slutsatsen att det i en kubikcentimeter av vilken gas som helst under normala förhållanden finns 2,68675 • 10^19 molekyler.
Sedermera uppfanns ett stort antal oberoende sätt för hur man bestämmer Avogadro-talet, och eftersom resultaten för det mesta sammanföll talade detta återigen till förmån för den faktiska existensen av molekyler. För närvarande har antalet metoder överskridit 60, men under de senaste åren har forskare försökt att ytterligare förbättra uppskattningens noggrannhet för att introducera en ny definition av termen "kilogram". Hittills har kilogram jämförts med den valda materialstandarden utan någon grundläggande definition.
Men tillbaka till vår fråga - varför är denna konstant lika med 6,022 • 10^23?
Inom kemi föreslogs 1973, för att underlätta beräkningar, att införa ett sådant begrepp som "mängd av substans". Grundenheten för att mäta kvantitet var mullvad. Enligt IUPAC:s rekommendationer är mängden av varje ämne proportionell mot antalet specifika elementarpartiklar. Proportionalitetskoefficienten beror inte på typen av ämne, och Avogadro-talet är dess ömsesidiga.
Låt oss ta ett exempel för tydlighetens skull. Som bekant från definitionen av atommassaenheten, kl. motsvarar en tolftedel av massan av en kolatom 12C och är 1,66053878•10^(−24) gram. Om vi multiplicerar 1a.u.m. med Avogadro-konstanten får du 1 000 g/mol. Låt oss nu ta något kemiskt element, säg beryllium. Enligt tabellen är massan av en berylliumatom 9,01 amu. Låt oss beräkna vad en mol atomer av detta grundämne är lika med:
6,02 x 10^23 mol-11,66053878x10^(−24) gram9,01=9,01 gram/mol.
Därmed visar det sig att molmassan är numeriskt densamma som atommassan.
Avogadros konstant var speciellt vald så att molmassan motsvarade det atomära eller dimensionslösa värdet - den relativa molekylära (atomära) massan. Vi kan säga att Avogadro-talet har sitt utseende å ena sidan att tacka atommassenheten och å andra sidan den allmänt accepterade enheten för att jämföra massa - grammet.
