Što je Avogadro broj?

Avogadrov zakon postao je pravi proboj u teorijskoj kemiji i pridonio činjenici da su se hipotetičke pretpostavke pretvorile u velika otkrića u području plinske kemije. Pretpostavke kemičara dobile su uvjerljive dokaze u obliku matematičkih formula i jednostavnih odnosa, a rezultati eksperimenata sada omogućuju dalekosežne zaključke. Osim toga, talijanski istraživač je kvantitativno opisao broj strukturnih čestica kemijskog elementa. Avogadrov broj je kasnije postao jedna od najvažnijih konstanti moderne fizike i kemije.

Zakon volumetrijskih odnosa

Čast biti otkrivač plinskih reakcija pripada Gay-Lussacu, francuskom znanstveniku s kraja XVIII. Stoljeća. Ovaj istraživač dao je svijetu dobro poznati zakon koji regulira sve reakcije vezane uz širenje plinova. Gay-Lussac je mjerio volumene plinova prije reakcije i volumene koji su dobiveni kao rezultat kemijske interakcije. Kao rezultat eksperimenta, znanstvenik je napravio zaključak poznat kao zakon jednostavnih volumetrijskih odnosa. Njezina je suština da su količine plinova prije i poslije povezane jedna s drugom kao mali mali brojevi.

Na primjer, interakcija plinovitih tvari, koja odgovara, na primjer, jednom volumenu kisika i dva volumena vodika, rezultira s dvije količine parne vode, i tako dalje.

Zakon Gay-Lussac vrijedi ako se sva mjerenja volumena odvijaju pod istim tlakom i temperaturom. Ovaj je zakon bio vrlo važan za talijanskog fizičara Avogadra. Vođen od njega, on je izvukao svoju pretpostavku, koja je imala dalekosežne posljedice u fizici kemije i plina, i izračunala Avogadrov broj.

Talijanski znanstvenik

Njegove znanstvene aktivnosti Amedeo Avogadro Počeo je proučavati elektrokemijske pojave. Godine 1803. predstavio je svoj rad na teoriji elektrokemijskih pojava koje pripadaju Akademiji u Torinu. Kasnije su njegove ideje zainteresirale Ampere, koji ih je razvio u punopravnu fizičku teoriju, podržanu brojnim eksperimentima. Zanimljiv za sva najnovija otkrića u fizici i kemiji, Avogadro se suočio s problemom omjera volumena različitih tvari i broja molekula koje se u njima nalaze. Godine 1811. znanstvenik je formulirao prijedlog koji je objasnio zakon Gay-Lussac i dao novi poticaj objašnjenju mnogih. kemijske reakcije.

Avogadrov zakon

Godine 1811. Avogadro je došao do spoznaje da u jednakim količinama proizvoljnih plinova pri konstantnim vrijednostima temperature i tlaka sadrži isti broj molekula. Ovaj zakon, kasnije imenovan u čast talijanskog znanstvenika, uveo je u znanost ideju o najmanjim česticama tvari - molekulama. Kemija je bila podijeljena na empirijsku znanost, kao što je i bila, i na znanost koja djeluje u kvantitativnim kategorijama, koja je postala. Avogadro je posebno naglasio činjenicu da atomi i molekule nisu isti i da su atomi gradivni blokovi za sve molekule.

Zakon talijanskog istraživača dopustio je zaključak o broju atoma u molekulama raznih plinova. Na primjer, nakon zaključenja zakona, Avogadro je potvrdio pretpostavku da se molekule takvih plinova kao kisik, vodik, klor i dušik sastoje od dva atoma. Također je postalo moguće utvrditi atomske mase i molekularne mase elemenata koji se sastoje od različitih atoma.

Atomske i molekularne težine

Prilikom izračunavanja atomske težine elementa, u početku je za mjernu jedinicu uzet kao masa najlakša kemijska tvar. No, atomske mase mnogih kemikalija izračunate su kao omjer njihovih kisikovih spojeva, tj. Omjer kisika i vodika je uzet kao 16: 1. Ta je formula bila pomalo neugodna za mjerenja, pa je masa izotopa ugljika, najčešće korištene tvari na zemlji, usvojena kao standard za atomsku masu.

Načelo određivanja mase raznih plinovitih tvari u molekularnom ekvivalentu temelji se na Avogadrovom zakonu. Godine 1961. usvojen je jedan referentni sustav relativnih atomskih vrijednosti, koji se temeljio na konvencionalnoj jedinici jednakoj 1/12 dijela mase jednog ugljičnog izotopa ¹² C. Skraćeni naziv atomske jedinice mase je Amu. Prema toj ljestvici, atomska masa kisika je 15.999 amu, a ona ugljika je 1.0079 amu. Tako je nastala nova definicija: relativna atomska masa je masa atoma tvari, izražena u amu.

Masa molekule tvari

Svaka tvar se sastoji od molekula. Masa takve molekule izražava se u ae.u.m, ova vrijednost je jednaka zbroju svih atoma koji čine njegov sastav. Na primjer, molekula vodika ima masu od 2.0188 amu, tj. 1.0079 x 2, a molekularna masa vode može se izračunati iz njegove kemijske formule H20. Dva atoma vodika i jedan kisikov atom daju ukupno 18. 0152 amu

Vrijednost atomske mase za svaku tvar naziva se relativna molekularna težina.

Do nedavno se izraz "atomska masa" koristio umjesto izraza "atomska masa". Trenutno se ne koristi, ali se još uvijek nalazi u starim udžbenicima i znanstvenim radovima.

Jedinična količina tvari

Zajedno s jedinicama volumena i mase, kemija koristi posebnu mjeru količine tvari koja se naziva krtica. Ova jedinica prikazuje količinu tvari koja sadrži onoliko molekula, atoma i drugih strukturnih čestica koliko ima u 12 g ugljika izotopa ¹² C. U praktičnoj primjeni krtice tvari, potrebno je uzeti u obzir koje su pojedine čestice elemenata - ioni, atomi ili molekule. Na primjer, mol H ⁺ iona i H ₂ molekula su potpuno različite mjere.

Trenutno se količina tvari u molu tvari mjeri s velikom točnošću.

Praktični izračuni pokazuju da je broj strukturnih jedinica po molu 6,02 x 10 ²³ . Ta se konstanta naziva Avogadrov broj. Nazvana po talijanskom znanstveniku, ova kemijska vrijednost označava broj strukturnih jedinica u molu bilo koje tvari, bez obzira na njegovu unutarnju strukturu, sastav ili podrijetlo.

Molarna masa

Masa jednog mola tvari u kemiji naziva se "molarna masa", ova jedinica izražava se omjerom g / mol. Primjenom vrijednosti molarne mase u praksi može se vidjeti da je molarna masa vodika 2.02158 g / mol, kisik - 1.0079 g / mol, i tako dalje.

Posljedice Avogadrovog zakona

Avogadrov zakon je prilično primjenjiv za određivanje količine tvari pri izračunavanju volumena plina. Jednak broj molekula bilo koje plinovite tvari pod jednakim uvjetima uzima jednak volumen. S druge strane, 1 mol bilo koje tvari sadrži nepromijenjeni broj molekula. Zaključak pokazuje: pri konstantnoj temperaturi i tlaku, jedan mol plinovite tvari zauzima konstantan volumen i sadrži jednak broj molekula. Avogadro broj navodi da volumen 1 mola plina sadrži 6.02 x 10 ²³ molekula.

Izračunajte volumen plina za normalne uvjete

Normalni uvjeti u kemiji - to je atmosferski tlak od 760 mm Hg. Čl. i temperatura od 0 ^° C. S tim parametrima eksperimentalno je utvrđeno da masa jednog litra kisika iznosi 1,43 kg. Stoga je volumen jednog mola kisika jednak 22,4 litara. Pri izračunavanju volumena bilo kojeg plina, rezultati su pokazali istu vrijednost. Tako je Avogadrova konstanta donijela još jedan zaključak o količinama raznih plinovitih tvari: u normalnim uvjetima jedan mol bilo kojeg plinovitog elementa zauzima 22,4 litre. Ta konstantna vrijednost naziva se molarni volumen plina.