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阿伏伽德罗常数

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什么是阿伏伽德罗常数

阿伏伽德罗常数,也叫作阿伏伽德罗常量,为一个热学常量,经常用符号NA来表示。阿伏伽德罗常数的正式的定义是0.012kg碳12中包含的碳12的原子的数量。

阿伏伽德罗常数的数值为:NA=6.02×10²³。

阿佛加德罗

阿伏伽德罗常数的数值

一般的计算,取阿伏伽德罗常数的数值NA=6.02×10²³。阿伏伽德罗常数单位可以认为是:个/摩。

我们经常说,1摩尔氢气含有NA个H2分子。

阿伏伽德罗常数与热学

阿伏伽德罗的重大贡献,是他在1811年提出了一种分子假说:“同体积的气体,在相同的温度和压力时含有相同数目的分子。”

这一假说称为阿伏伽德罗定律。

这一假说是根据J.-L.盖-吕萨克在1809年发表的气体化合体积定律加以发展而形成的。

阿伏伽德罗在1811年的著作中写道:“盖-吕萨克在他的论文里曾经说,气体化合时,它们的体积成简单的比例。如果所得的产物也是气体的话,其体积也是简单的比例。这说明了在这些体积中所作用的分子数是基本相同的。由此必须承认,气体物质化合时,它们的分子数目是基本相同的。”

阿伏伽德罗常数计算

阿伏伽德罗还反对当时流行的气体分子由单原子构成的观点,认为氮气、氧气、氢气都是由两个原子组成的气体分子。当时,化学界的权威瑞典化学家J.J.贝采利乌斯的电化学学说很盛行,在化学理论中占主导地位。电化学学说认为同种原子是不可能结合在一起的。因此,英、法、德国的科学家都不接受阿伏伽德罗的假说。

一直到1860年欧洲100多位化学家在德国的卡尔斯鲁厄举行学术讨论会,会上阿莫迪欧·阿伏伽德罗散发了一篇短文《化学哲学教程概要》,才重新提起阿伏伽德罗假说。这篇短文引起了J.L.迈尔的注意,他在1864年出版了《近代化学理论》一书,许多科学家从这本书里了解并接受了阿伏伽德罗假说。

阿伏伽德罗定律已为全世界科学家所公认。阿伏伽德罗数是1摩尔物质所含的分子数,其数值是6.0221367×10²³,是自然科学的重要的基本常数之一。

在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。

1.范围:气体(可为纯净物,也可以为混合物)

2.条件:同温同压同体积

3.特例:气体摩尔体积

推论:(为理想气体状态下)

1.p1V1/T1=p2V2/T2

2.pV=nRT=mRT/M(R为常数)

3.同温同压V1/V2=N1/N2=n1/n2,p1/p2=n1/n2=N1/N2

4.同温同体积p1/p2=n1/n2=N1/N2

5.同温同压同质量V1/V2=M2/M1

6.同温同压同体积m1/m2=M1/M2

阿伏伽德罗

阿伏伽德罗常量因意大利化学家阿莫迪欧·阿伏伽德罗(1776~1856)得名。

1776年8月9日生于都灵的一个贵族家庭,早年致力于法学工作。1796年得法学博士后曾任地方官吏。他从1800年起开始自学数学和物理学。

1803年发表了第一篇科学论文。1809年任末尔利学院自然哲学教授。1820年都灵大学设立了意大利的第一个物理讲座,他被任命为此讲座的教授,1822年由于政治上的原因,这个讲座被撤销,直到1832年才恢复,1833年阿伏伽德罗重新担任此讲座的教授,直到1850年退休。

1856年7月9日在阿伏伽德罗在都灵逝世。终年80岁。

阿伏伽德罗一生从不追求名誉地位,只是默默地埋头于科学研究工作中,并从中获得了极大的乐趣。

阿伏伽德罗早年学习法律,又做过地方官吏,后来受兴趣指引,开始学习数学和物理,并致力于原子论的研究,他提出的分子假说,促使道尔顿原子论发展成为原子——分子学说。使人们对物质结构的认识推进了一大步。但遗憾的是,阿伏伽德罗的卓越见解长期得不到化学界的承认,反而遭到了不少科学家的反对,被冷落了将近半个世纪。

由于不采纳分子假说而引起的混乱在当时的化学领域中非常严重,各人都自行其事,碳的原子量有定为6的,也有定为12的,水的化学式有写成HO的,也有写成H₂O的,醋酸的化学式竟有19种之多。当时的杂志在发表化学论文时,也往往需要大量的注释才能让人读懂。一直到了近50年之后,德国青年化学家迈耶尔认真研究了阿伏伽德罗的理论,于1864年出版了《近代化学理论》一书。许多科学家从这本书里,懂得并接受了阿伏伽德罗的理论,才结束了这种混乱状况。

人们为了纪念阿伏伽德罗,把1摩尔任何物质中含有的微粒数NA=6.02×10²³,称为阿伏伽德罗常数。

12克¹²C含有的碳原子个数称为阿伏加德罗常数,用NA表示,单位是个/摩。1摩尔任何物质均含NA个微粒。NA的近似数值为6.02 205×10²³mol⁻¹,可通过单分子膜法、电解法等测出。

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