> Numero ni Avogadro

Alamin kung ano ang Numero ni Avogadro sa mga panalangin. Pag-aralan ang ratio ng dami ng substance ng mga molecule at ang Avogadro number, Brownian motion, gas constant at Faraday.

Ang bilang ng mga molekula sa isang nunal ay tinatawag na numero ng Avogadro, na 6.02 x 10 23 mol -1.

Gawain sa pag-aaral

• Unawain ang kaugnayan sa pagitan ng numero ni Avogadro at mga nunal.

Pangunahing puntos

• Iminungkahi ni Avogadro na sa kaso ng pare-parehong presyon at temperatura, ang pantay na dami ng gas ay naglalaman ng parehong bilang ng mga molekula.
• Ang Avogadro constant ay isang mahalagang kadahilanan, dahil ito ay nag-uugnay sa iba pang mga pisikal na constant at mga katangian.
• Naniniwala si Albert Einstein na ang bilang na ito ay maaaring makuha mula sa mga dami brownian motion. Una itong sinukat noong 1908 ni Jean Perrin.

Mga tuntunin

• Ang gas constant ay ang unibersal na constant (R) na nagreresulta mula sa ideal na batas ng gas. Ito ay nakuha mula sa Boltzmann constant at ang Avogadro number.
• Ang pare-pareho ng Faraday ay ang dami ng singil ng kuryente sa bawat taling ng mga electron.
• Ang Brownian motion ay ang random na paglilipat ng mga elemento na nabuo dahil sa mga epekto sa mga indibidwal na molekula sa isang likido.

Kung nahaharap ka sa isang pagbabago sa dami ng isang sangkap, kung gayon mas madaling gumamit ng isang yunit maliban sa bilang ng mga molekula. Ang nunal ay ang pangunahing yunit sa internasyonal na sistema at naghahatid ng isang sangkap na naglalaman ng kasing dami ng mga atom na nakaimbak sa 12 g ng carbon-12. Ang dami ng sangkap na ito ay tinatawag na numero ni Avogadro.

Nagawa niyang magtatag ng isang relasyon sa pagitan ng mga masa ng parehong dami ng iba't ibang mga gas (sa ilalim ng mga kondisyon ng parehong temperatura at presyon). Nag-aambag ito sa kaugnayan ng kanilang mga molekular na timbang

Ang numero ng Avogadro ay nagbibigay ng bilang ng mga molekula sa isang gramo ng oxygen. Huwag kalimutan na ito ay isang indikasyon ng quantitative na katangian ng isang sangkap, at hindi isang independiyenteng sukat ng pagsukat. Noong 1811, nahulaan ni Avogadro na ang dami ng isang gas ay maaaring proporsyonal sa bilang ng mga atomo o molekula, at hindi ito maaapektuhan ng likas na katangian ng gas (ang bilang ay pangkalahatan).

Nanalo si Jean Perinne ng Nobel Prize sa Physics noong 1926 para sa pagkuha ng pare-pareho ni Avogadro. Kaya ang numero ni Avogadro ay 6.02 x 10 23 mol -1.

pang-agham na kahalagahan

Ang Avogadro constant ay gumaganap ng papel ng isang mahalagang link sa macro- at microscopic natural na mga obserbasyon. Ito ay uri ng pagbuo ng isang tulay para sa iba pang mga pisikal na constants at mga katangian. Halimbawa, nagtatatag ng relasyon sa pagitan ng gas constant (R) at Boltzmann (k):

R = kN A = 8.314472 (15) J mol -1 K -1 .

At gayundin sa pagitan ng Faraday constant (F) at ng elementary charge (e):

F = N A e = 96485.3383 (83) C mol -1 .

Patuloy na pagkalkula

Ang kahulugan ng numero ay nakakaapekto sa pagkalkula ng masa ng isang atom, na nakukuha sa pamamagitan ng paghahati ng masa ng isang nunal ng gas sa numero ni Avogadro. Noong 1905, iminungkahi ni Albert Einstein na makuha ito batay sa magnitude ng Brownian motion. Ito ang ideya na sinubukan ni Jean Perrin noong 1908.

Batas ni Avogadro

Sa bukang-liwayway ng pagbuo ng atomic theory (), si A. Avogadro ay naglagay ng isang hypothesis ayon sa kung saan, sa parehong temperatura at presyon, ang pantay na dami ng mga ideal na gas ay naglalaman ng parehong numero mga molekula. Nang maglaon ay ipinakita na ang haka-haka na ito ay isang kinakailangang kahihinatnan ng teoryang kinetiko, at kilala na ngayon bilang batas ni Avogadro. Maaari itong bumalangkas tulad ng sumusunod: isang nunal ng anumang gas sa parehong temperatura at presyon ay sumasakop sa parehong dami, sa ilalim ng normal na mga kondisyon na katumbas ng 22,41383 . Ang dami na ito ay kilala bilang ang dami ng molar ng gas.

Si Avogadro mismo ay hindi gumawa ng mga pagtatantya ng bilang ng mga molekula sa isang naibigay na dami, ngunit naunawaan niya na ito ay isang napakalaking halaga. Ang unang pagtatangka upang mahanap ang bilang ng mga molekula na sumasakop sa isang naibigay na dami ay ginawa sa taon J. Loschmidt. Sinundan ito mula sa mga kalkulasyon ni Loschmidt na para sa hangin ang bilang ng mga molekula bawat dami ng yunit ay 1.81·10 18 cm −3, na halos 15 beses na mas mababa kaysa sa tunay na halaga. Pagkalipas ng 8 taon, nagbigay si Maxwell ng mas malapit na pagtatantya ng "mga 19 milyong milyong" molekula bawat kubiko sentimetro, o 1.9·10 19 cm −3 . Sa katunayan, ang 1 cm³ ng ideal na gas sa ilalim ng normal na mga kondisyon ay naglalaman ng 2.68675·10 19 molecule. Ang dami na ito ay tinatawag na bilang ng Loschmidt (o pare-pareho). Simula noon, ang isang malaking bilang ng mga independiyenteng pamamaraan para sa pagtukoy ng numero ng Avogadro ay binuo. Ang mahusay na kasunduan ng nakuha na mga halaga ay isang nakakumbinsi na katibayan ng tunay na bilang ng mga molekula.

Patuloy na pagsukat

Ang opisyal na tinatanggap na halaga ng numero ni Avogadro ngayon ay sinukat noong 2010. Para dito, ginamit ang dalawang sphere na gawa sa silikon-28. Ang mga sphere ay nakuha sa Leibniz Institute of Crystallography at pinakintab sa Australian Center para sa High Precision Optics nang maayos na ang taas ng mga protrusions sa kanilang ibabaw ay hindi lalampas sa 98 nm. Para sa kanilang produksyon, ginamit ang high-purity silicon-28, na nakahiwalay sa Nizhny Novgorod Institute of Chemistry of High-Purity Substances ng Russian Academy of Sciences mula sa silicon tetrafluoride na lubos na pinayaman sa silicon-28, na nakuha sa Central Design Bureau of Mechanical Engineering sa St. Petersburg.

Ang pagkakaroon ng gayong praktikal na perpektong mga bagay, posibleng bilangin nang may mataas na katumpakan ang bilang ng mga atomo ng silikon sa bola at sa gayon ay matukoy ang numero ng Avogadro. Ayon sa mga resulta na nakuha, ito ay katumbas ng 6.02214084(18)×10 23 mol −1 .

Relasyon sa pagitan ng mga constant

• Sa pamamagitan ng produkto ng Boltzmann constant, ang Universal gas constant, R=kN A.
• Sa pamamagitan ng produkto ng isang elementarya na singil sa kuryente at ang numero ng Avogadro, ang Faraday constant ay ipinahayag, F=en A.

Tingnan din

Mga Tala

Panitikan

• Numero ni Avogadro // Great Soviet Encyclopedia

Wikimedia Foundation. 2010 .

Tingnan kung ano ang "Avogadro's Number" sa ibang mga diksyunaryo:

- (Ang pare-pareho ng Avogadro, simbolo L), isang pare-pareho na katumbas ng 6.022231023, ay tumutugma sa bilang ng mga atomo o molekula na nasa isang MOL ng isang sangkap ... Pang-agham at teknikal na encyclopedic na diksyunaryo

Numero ni Avogadro- Avogadro konstanta statusas T sritis chemija apibrėžtis Dalelių (atomų, molekulių, jonų) skaičius viename medžiagos molyje, lygus (6.02204 ± 0.000031) 10²³ mol⁻¹. santrumpa(os) Santrumpą žr. priede. priedas(ai) Grafinis formatas atitikmenys:… … Chemijos terminų aiskinamasis žodynas

Numero ni Avogadro- Avogadro konstanta statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. pare-pareho ni Avogadro; Ang numero vok ni Avogadro. Avogadro Konstante, f; Avogadrosche Konstante, f rus. Avogadro's pare-pareho, f; Ang numero ni Avogadro, n pranc. constante d'Avogadro, f; nombre… … Fizikos terminų žodynas

Avogadro constant (Avogadro number)- ang bilang ng mga particle (atoms, molecules, ions) sa 1 mole ng substance (ang mole ay ang dami ng substance na naglalaman ng kasing dami ng particles gaya ng mga atom sa eksaktong 12 grams ng carbon 12 isotope), na tinutukoy ng simbolo N = 6.023 1023. Isa sa ... ... Mga simula ng modernong natural na agham

- (Avogadro's number), ang bilang ng mga elemento ng istruktura (mga atom, molekula, ion o iba pang h c) sa mga yunit. bilangin ang va hanggang va (sa isang nunal). Pinangalanan pagkatapos ng A. Avogadro, itinalagang NA. A. p. isa sa mga pangunahing pisikal na pare-pareho, mahalaga para sa pagtukoy ng maraming ... Pisikal na Encyclopedia

- (Avogadro's number; denoted by NA), ang bilang ng mga molecule o atoms sa 1 mole ng substance, NA \u003d 6.022045 (31) x 1023 mol 1; pangalan pinangalanang A. Avogadro ... Likas na agham. encyclopedic Dictionary

- (Avogadro's number), ang bilang ng mga particle (atoms, molecules, ions) sa 1 mole sa VA. Tinutukoy na NA at katumbas ng (6.022045 ... Chemical Encyclopedia

Na \u003d (6.022045 ± 0.000031) * 10 23 ang bilang ng mga molekula sa isang nunal ng anumang sangkap o ang bilang ng mga atomo sa isang nunal ng isang simpleng sangkap. Isa sa mga pangunahing constants, kung saan maaari mong matukoy ang mga dami tulad ng, halimbawa, ang masa ng isang atom o molekula (tingnan ang ... ... Collier Encyclopedia

Alam natin mula sa kursong kimika ng paaralan na kung kukuha tayo ng isang nunal ng anumang substance, maglalaman ito ng 6.02214084(18).10^23 atoms o iba pang elementong istruktura (molecules, ions, atbp.). Para sa kaginhawahan, ang numero ng Avogadro ay karaniwang nakasulat sa form na ito: 6.02. 10^23.

Gayunpaman, bakit pare-pareho ang Avogadro (sa Ukrainian "naging Avogadro") katumbas ng halagang ito? Walang sagot sa tanong na ito sa mga aklat-aralin, at ang mga istoryador ng kimika ay nag-aalok ng iba't ibang bersyon. Mukhang may lihim na kahulugan ang numero ni Avogadro. Pagkatapos ng lahat, mayroong mga magic na numero, kung saan ang ilan ay kasama ang numerong "pi", mga numero ng fibonacci, pito (walo sa silangan), 13, atbp. Lalabanan natin ang vacuum ng impormasyon. Hindi natin pag-uusapan kung sino si Amedeo Avogadro, at bakit, bilang karagdagan sa batas na kanyang binuo, ang pare-parehong natagpuan, ang isang bunganga sa Buwan ay pinangalanan din sa siyentipikong ito. Marami nang artikulo ang naisulat tungkol dito.

Upang maging tumpak, hindi ko binilang ang mga molekula o atomo sa anumang partikular na dami. Ang unang tao na subukan upang malaman kung gaano karaming mga molekula ng gas

na nakapaloob sa isang ibinigay na volume sa parehong presyon at temperatura, ay si Josef Loschmidt, at iyon ay noong 1865. Bilang resulta ng kanyang mga eksperimento, dumating si Loschmidt sa konklusyon na sa isang kubiko sentimetro ng anumang gas sa ilalim ng normal na mga kondisyon ay mayroong 2.68675. 10^19 molekula.

Kasunod nito, ang mga independyenteng pamamaraan ay naimbento kung paano matukoy ang numero ng Avogadro, at dahil ang mga resulta para sa karamihan ay nag-tutugma, muli itong nagsalita pabor sa aktwal na pagkakaroon ng mga molekula. Sa ngayon, ang bilang ng mga pamamaraan ay lumampas sa 60, ngunit sa mga nagdaang taon, sinubukan ng mga siyentipiko na higit pang pagbutihin ang katumpakan ng pagtatantya upang maipakilala ang isang bagong kahulugan ng terminong "kilo". Sa ngayon, ang kilo ay inihambing sa napiling pamantayan ng materyal nang walang anumang pangunahing kahulugan.

Gayunpaman, bumalik sa aming tanong - bakit ang pare-parehong ito ay katumbas ng 6.022 . 10^23?

Sa kimika, noong 1973, para sa kaginhawahan sa mga kalkulasyon, iminungkahi na ipakilala ang gayong konsepto bilang "dami ng sangkap." Ang pangunahing yunit para sa pagsukat ng dami ay ang nunal. Ayon sa mga rekomendasyon ng IUPAC, ang halaga ng anumang substance ay proporsyonal sa bilang ng partikular nito elementarya na mga particle. Ang koepisyent ng proporsyonalidad ay hindi nakasalalay sa uri ng sangkap, at ang numero ng Avogadro ay ang katumbas nito.

Upang ilarawan, kumuha tayo ng isang halimbawa. Tulad ng nalalaman mula sa kahulugan ng atomic mass unit, 1 a.m.u. ay tumutugma sa isang ikalabindalawa ng masa ng isang carbon atom 12C at 1.66053878.10^(−24) gramo. Kung magpaparami ka ng 1 a.m.u. sa pamamagitan ng Avogadro constant, makakakuha ka ng 1.000 g/mol. Ngayon kumuha tayo ng ilang, sabihin nating, beryllium. Ayon sa talahanayan, ang masa ng isang atom ng beryllium ay 9.01 amu. Kalkulahin natin kung ano ang katumbas ng isang nunal ng mga atom ng elementong ito:

6.02 x 10^23 mol-1 * 1.66053878x10^(−24) gramo * 9.01 = 9.01 gramo/mol.

Kaya, lumalabas na ang numero ay tumutugma sa atomic.

Ang Avogadro constant ay espesyal na pinili upang ang molar mass ay tumutugma sa isang atomic o walang sukat na halaga - isang kamag-anak na molekular.

Doktor ng Physical and Mathematical Sciences Evgeny Meilikhov

Panimula (pinaikling) sa aklat: Numero ni Meilikhov EZ Avogadro. Paano makita ang isang atom. - Dolgoprudny: Publishing House "Intellect", 2017.

Ang siyentipikong Italyano na si Amedeo Avogadro, isang kontemporaryo ng A. S. Pushkin, ang unang nakaunawa na ang bilang ng mga atomo (molekula) sa isang gramo-atom (mole) ng isang sangkap ay pareho para sa lahat ng mga sangkap. Ang kaalaman sa numerong ito ay nagbubukas ng daan sa pagtantya ng laki ng mga atomo (molekula). Sa panahon ng buhay ni Avogadro, ang kanyang hypothesis ay hindi nakatanggap ng nararapat na pagkilala.

Ang kasaysayan ng numero ng Avogadro ay ang paksa ng isang bagong libro ni Evgeny Zalmanovich Meilikhov, propesor sa Moscow Institute of Physics and Technology, punong mananaliksik sa Kurchatov Institute.

Kung, bilang resulta ng ilang sakuna sa daigdig, ang lahat ng naipon na kaalaman ay masisira at isang parirala lamang ang darating sa mga susunod na henerasyon ng mga buhay na nilalang, kung gayon anong pahayag, na binubuo ng pinakamaliit na bilang ng mga salita, ang magdadala karamihan ng impormasyon? Naniniwala ako na ito ang atomic hypothesis: ... lahat ng katawan ay binubuo ng mga atomo - maliliit na katawan na patuloy na gumagalaw.
R. Feynman. Feynman Mga Lektura sa Physics

Ang Avogadro number (Avogadro's constant, Avogadro's constant) ay tinukoy bilang ang bilang ng mga atom sa 12 gramo ng purong isotope carbon-12 (12 C). Karaniwan itong tinutukoy bilang N A, mas madalas na L. Ang halaga ng numero ng Avogadro na inirerekomenda ng CODATA (pangkat na nagtatrabaho sa mga pangunahing constant) noong 2015: N A = 6.02214082(11) 10 23 mol -1. Ang nunal ay ang dami ng isang substance na naglalaman ng N A structural elements (iyon ay, kasing dami ng mga elemento na mayroong mga atom sa 12 g 12 C), at ang structural elements ay karaniwang mga atoms, molecules, ions, atbp. Sa pamamagitan ng kahulugan, ang atomic ang mass unit (a.e. .m) ay katumbas ng 1/12 ng mass ng 12 C atom. Ang isang mole (gram-mol) ng isang substance ay may mass (molar mass), na, kapag ipinahayag sa gramo, ay katumbas ng numero. sa molekular na bigat ng sangkap na ito (ipinahayag sa atomic mass units). Halimbawa: 1 mol ng sodium ay may mass na 22.9898 g at naglalaman ng (humigit-kumulang) 6.02 10 23 atoms, 1 mol ng calcium fluoride CaF 2 ay may mass na (40.08 + 2 18.998) = 78.076 g at naglalaman ng (humigit-kumulang) 6 . 02 10 23 molekula.

Sa pagtatapos ng 2011, sa XXIV General Conference on Weights and Measures, ang isang panukala ay pinagtibay nang nagkakaisa upang tukuyin ang nunal sa isang hinaharap na bersyon ng International System of Units (SI) sa paraang maiwasan ang pagkakaugnay nito sa kahulugan. ng gramo. Ipinapalagay na sa 2018 ang nunal ay direktang tutukuyin ng numero ng Avogadro, na magtatalaga ng eksaktong (walang error) na halaga batay sa mga resulta ng pagsukat na inirerekomenda ng CODATA. Sa ngayon, ang numero ng Avogadro ay hindi tinatanggap ayon sa kahulugan, ngunit isang sinusukat na halaga.

Ang pare-parehong ito ay pinangalanan sa sikat na Italyano na chemist na si Amedeo Avogadro (1776-1856), na, kahit na siya mismo ay hindi alam ang numerong ito, naunawaan na ito ay isang napakalaking halaga. Sa bukang-liwayway ng pagbuo ng atomic theory, si Avogadro ay naglagay ng isang hypothesis (1811), ayon sa kung saan, sa parehong temperatura at presyon, ang pantay na dami ng mga ideal na gas ay naglalaman ng parehong bilang ng mga molekula. Ang hypothesis na ito ay ipinakita sa kalaunan bilang resulta ng kinetic theory ng mga gas, at ngayon ay kilala bilang batas ni Avogadro. Maaari itong mabuo tulad ng sumusunod: isang nunal ng anumang gas sa parehong temperatura at presyon ay sumasakop sa parehong dami, sa ilalim ng normal na mga kondisyon na katumbas ng 22.41383 litro (normal na mga kondisyon ay tumutugma sa presyon P 0 \u003d 1 atm at temperatura T 0 \u003d 273.15 K ). Ang dami na ito ay kilala bilang ang dami ng molar ng gas.

Ang unang pagtatangka upang mahanap ang bilang ng mga molekula na sumasakop sa isang naibigay na dami ay ginawa noong 1865 ni J. Loschmidt. Mula sa kanyang mga kalkulasyon, sinundan nito na ang bilang ng mga molekula sa bawat yunit ng dami ng hangin ay 1.8·10 18 cm -3, na, gaya ng nangyari, ay halos 15 beses na mas mababa kaysa sa tamang halaga. Pagkalipas ng walong taon, nagbigay si J. Maxwell ng mas malapit na pagtatantya sa katotohanan - 1.9·10 19 cm -3. Sa wakas, noong 1908, nagbigay si Perrin ng katanggap-tanggap na pagtatantya: N A = 6.8·10 23 mol -1 na numero ni Avogadro, na natagpuan mula sa mga eksperimento sa Brownian motion.

Simula noon, ang isang malaking bilang ng mga independiyenteng pamamaraan ay binuo upang matukoy ang numero ng Avogadro, at ang mas tumpak na mga sukat ay nagpakita na sa katotohanan mayroong (humigit-kumulang) 2.69 x 10 19 molecule sa 1 cm 3 ng isang perpektong gas sa ilalim ng normal na mga kondisyon. Ang dami na ito ay tinatawag na bilang ng Loschmidt (o pare-pareho). Ito ay tumutugma sa numerong Avogadro N A ≈ 6.02·10 23 .

Ang numero ni Avogadro ay isa sa mga mahalagang pisikal na pare-pareho na may mahalagang papel sa pag-unlad ng mga natural na agham. Ngunit ito ba ay isang "universal (fundamental) physical constant"? Ang termino mismo ay hindi tinukoy at kadalasang nauugnay sa isang higit pa o hindi gaanong detalyadong talahanayan ng mga numerical na halaga ng mga pisikal na pare-pareho na dapat gamitin sa paglutas ng mga problema. Sa pagsasaalang-alang na ito, ang mga pangunahing pisikal na pare-pareho ay madalas na isinasaalang-alang ang mga dami na hindi pare-pareho ng kalikasan at may utang lamang sa kanilang pag-iral sa napiling sistema ng mga yunit (tulad, halimbawa, ang mga magnetic at electric vacuum constants) o mga kondisyong internasyonal na kasunduan (tulad ng, halimbawa, ang atomic mass unit) . Ang bilang ng mga pangunahing constant ay kadalasang kinabibilangan ng maraming mga nagmula na dami (halimbawa, ang gas constant R, ang classical electron radius r e \u003d e 2 /m e c 2, atbp.) o, tulad ng sa kaso ng molar volume, ang halaga ng ilang pisikal parameter na nauugnay sa mga partikular na kundisyong pang-eksperimento na pinili lamang para sa mga kadahilanan ng kaginhawahan (presyon 1 atm at temperatura 273.15 K). Mula sa puntong ito ng view, ang numero ng Avogadro ay isang tunay na pangunahing pare-pareho.

Ang aklat na ito ay nakatuon sa kasaysayan at pag-unlad ng mga pamamaraan para sa pagtukoy ng numerong ito. Ang epiko ay tumagal ng humigit-kumulang 200 taon at sa iba't ibang yugto ay nauugnay sa iba't ibang mga pisikal na modelo at teorya, na marami sa mga ito ay hindi nawala ang kanilang kaugnayan hanggang sa araw na ito. Ang pinakamaliwanag na pang-agham na kaisipan ay nagkaroon ng kamay sa kuwentong ito - sapat na upang pangalanan ang A. Avogadro, J. Loschmidt, J. Maxwell, J. Perrin, A. Einstein, M. Smoluchovsky. Maaaring magpatuloy ang listahan...

Dapat aminin ng may-akda na ang ideya ng libro ay hindi pag-aari niya, ngunit kay Lev Fedorovich Soloveichik, ang kanyang kaklase sa Moscow Institute of Physics and Technology, isang tao na nakikibahagi sa inilapat na pananaliksik at pag-unlad, ngunit nanatiling isang romantikong physicist sa puso. Ito ay isang tao na (isa sa iilan) ay nagpapatuloy "kahit sa ating malupit na edad" upang ipaglaban ang isang tunay na "mas mataas" na pisikal na edukasyon sa Russia, pinahahalagahan at, sa abot ng kanyang kakayahan, itinataguyod ang kagandahan at kagandahan ng mga pisikal na ideya. . Alam na mula sa balangkas, na ipinakita ni A. S. Pushkin kay N. V. Gogol, lumitaw ang isang napakatalino na komedya. Siyempre, hindi ito ang kaso dito, ngunit marahil ang aklat na ito ay magiging kapaki-pakinabang din sa isang tao.

Ang aklat na ito ay hindi isang "tanyag na agham" na gawain, bagaman ito ay tila sa unang tingin. Tinatalakay nito ang seryosong pisika laban sa ilang makasaysayang background, gumagamit ng seryosong matematika, at tinatalakay ang medyo kumplikadong mga modelong siyentipiko. Sa katunayan, ang aklat ay binubuo ng dalawang bahagi (hindi palaging mahigpit na pinag-demarkahan), na idinisenyo para sa iba't ibang mga mambabasa - maaaring makita ng ilan na kawili-wili ito mula sa isang makasaysayang at kemikal na pananaw, habang ang iba ay maaaring tumuon sa pisikal at matematikal na bahagi ng problema. Ang nasa isip ng may-akda ay isang matanong na mambabasa - isang mag-aaral ng Faculty of Physics o Chemistry, hindi alien sa matematika at madamdamin sa kasaysayan ng agham. May mga ganyang estudyante ba? Hindi alam ng may-akda ang eksaktong sagot sa tanong na ito, ngunit, batay sa kanyang sariling karanasan, umaasa siyang mayroon.

Impormasyon tungkol sa mga libro ng Publishing House "Intellect" - sa site www.id-intellect.ru

Ang batas ni Avogadro sa kimika ay nakakatulong na kalkulahin ang volume, molar mass, dami ng gaseous substance at ang relative density ng isang gas. Ang hypothesis ay binuo ni Amedeo Avogadro noong 1811 at kalaunan ay nakumpirma sa eksperimentong paraan.

Batas

Si Joseph Gay-Lussac ang unang nag-aral ng mga reaksyon ng mga gas noong 1808. Binuo niya ang mga batas ng thermal expansion ng mga gas at volumetric ratios, na nakuha mula sa hydrogen chloride at ammonia (dalawang gas) isang crystalline substance - NH 4 Cl (ammonium chloride). Ito ay naka-out na upang lumikha nito, ito ay kinakailangan upang kunin ang parehong mga volume ng mga gas. Bukod dito, kung ang isang gas ay labis, kung gayon ang "dagdag" na bahagi pagkatapos ng reaksyon ay nanatiling hindi nagamit.

Maya-maya, nabuo ni Avogadro ang konklusyon na sa parehong mga temperatura at presyon, ang pantay na dami ng mga gas ay naglalaman ng parehong bilang ng mga molekula. Sa kasong ito, ang mga gas ay maaaring magkaroon ng iba't ibang kemikal at pisikal na katangian.

kanin. 1. Amedeo Avogadro.

Dalawang kahihinatnan ang sumusunod mula sa batas ni Avogadro:

• una - isang nunal ng gas sa ilalim ng pantay na mga kondisyon ay sumasakop sa parehong dami;
• pangalawa - ang ratio ng mga masa ng pantay na dami ng dalawang gas ay katumbas ng ratio ng kanilang mga molar mass at nagpapahayag ng kamag-anak na density ng isang gas sa mga tuntunin ng isa pa (na tinutukoy ng D).

Ang mga normal na kondisyon (n.s.) ay pressure P=101.3 kPa (1 atm) at temperatura T=273 K (0°C). Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang dami ng molar ng mga gas (ang dami ng isang sangkap sa halaga nito) ay 22.4 l / mol, i.e. 1 mol ng gas (6.02 ∙ 10 23 molekula - pare-parehong numero Avogadro) ay sumasakop sa dami ng 22.4 litro. Ang dami ng molar (V m) ay isang pare-parehong halaga.

kanin. 2. Normal na kondisyon.

Pagtugon sa suliranin

Ang pangunahing kahalagahan ng batas ay ang kakayahang magsagawa ng mga kalkulasyon ng kemikal. Batay sa unang kinahinatnan ng batas, maaari mong kalkulahin ang dami ng gaseous matter sa pamamagitan ng volume gamit ang formula:

kung saan ang V ay ang volume ng gas, ang V m ay ang molar volume, n ang dami ng substance, na sinusukat sa moles.

Ang pangalawang konklusyon mula sa batas ni Avogadro ay may kinalaman sa pagkalkula ng relatibong density ng isang gas (ρ). Ang densidad ay kinakalkula gamit ang m/V formula. Kung isasaalang-alang namin ang 1 mole ng gas, ang formula ng density ay magiging ganito:

ρ (gas) = ​​​​M/V m ,

kung saan ang M ay ang masa ng isang nunal, i.e. molar mass.

Upang makalkula ang density ng isang gas mula sa isa pang gas, kinakailangang malaman ang density ng mga gas. Ang pangkalahatang formula para sa relatibong density ng isang gas ay ang mga sumusunod:

D(y)x = ρ(x) / ρ(y),

kung saan ang ρ(x) ay ang density ng isang gas, ang ρ(y) ay ang density ng pangalawang gas.

Kung papalitan natin ang pagkalkula ng density sa formula, makakakuha tayo ng:

D (y) x \u003d M (x) / V m / M (y) / V m.

Ang dami ng molar ay bumababa at nananatili

D(y)x = M(x) / M(y).

Pag-isipan praktikal na gamit batas sa halimbawa ng dalawang gawain:

• Ilang litro ng CO 2 ang makukuha mula sa 6 mol ng MgCO 3 sa reaksyon ng agnas ng MgCO 3 sa magnesium oxide at carbon dioxide (n.o.)?
• Ano ang relatibong density ng CO 2 para sa hydrogen at para sa hangin?

Solusyonan muna natin ang unang problema.

n(MgCO 3) = 6 mol

MgCO 3 \u003d MgO + CO 2

Ang halaga ng magnesium carbonate at carbon dioxide ay pareho (isang molekula bawat isa), samakatuwid n (CO 2) \u003d n (MgCO 3) \u003d 6 mol. Mula sa formula n \u003d V / V m, maaari mong kalkulahin ang lakas ng tunog:

V = nV m , ibig sabihin. V (CO 2) \u003d n (CO 2) ∙ V m \u003d 6 mol ∙ 22.4 l / mol \u003d 134.4 l

Sagot: V (CO 2) \u003d 134.4 l

Solusyon sa pangalawang problema:

• D (H2) CO 2 \u003d M (CO 2) / M (H 2) \u003d 44 g / mol / 2 g / mol \u003d 22;
• D (hangin) CO 2 \u003d M (CO 2) / M (air) \u003d 44 g / mol / 29 g / mol \u003d 1.52.

kanin. 3. Mga formula para sa dami ng substance ayon sa volume at relative density.

Ang mga formula ng batas ni Avogadro ay gumagana lamang para sa mga gas na sangkap. Hindi sila nalalapat sa mga likido at solido.

Ano ang natutunan natin?

Ayon sa pagbabalangkas ng batas, ang pantay na dami ng mga gas sa ilalim ng parehong mga kondisyon ay naglalaman ng parehong bilang ng mga molekula. Sa ilalim ng normal na mga kondisyon (n.c.), ang halaga ng dami ng molar ay pare-pareho, i.e. Ang V m para sa mga gas ay palaging 22.4 l/mol. Ito ay sumusunod mula sa batas na ang parehong bilang ng mga molekula ng iba't ibang mga gas sa ilalim ng normal na mga kondisyon ay sumasakop sa parehong dami, pati na rin ang kamag-anak na density ng isang gas sa isa pa - ang ratio ng molar mass ng isang gas sa molar mass ng pangalawang gas.

Pagsusulit sa paksa

Pagsusuri ng Ulat

Average na rating: 4 . Kabuuang mga rating na natanggap: 261.