Din cursul de chimie școlar știm că dacă luăm un mol de orice substanță, atunci va conține 6,02214084(18)•10^23 de atomi sau alte elemente structurale (molecule, ioni etc.). Pentru comoditate, numărul Avogadro este de obicei scris sub această formă: 6.02 • 10^23.
Totuși, de ce este constanta Avogadro (în ucraineană „a devenit Avogadro”) egală cu această valoare? Nu există un răspuns la această întrebare în manuale, iar istoricii chimiei oferă o varietate de versiuni. Se pare că numărul lui Avogadro are o semnificație secretă. La urma urmei, există numere magice, unde unele se referă la numărul „pi”, numerele Fibonacci, șapte (opt în est), 13 etc. Vom lupta cu vidul informațional. Nu vom vorbi despre cine este Amedeo Avogadro și de ce, pe lângă legea pe care a formulat-o, constanta găsită, un crater de pe Lună a fost numit și în onoarea acestui om de știință. Au fost deja scrise multe articole despre asta.
Pentru a fi precis, Amedeo Avogadro nu a numărat molecule sau atomi într-un anumit volum. Primul care încearcă să-și dea seama câte molecule dintr-un gaz
conținut într-un anumit volum la aceeași presiune și temperatură, a fost Josef Loschmidt și a fost în 1865. În urma experimentelor sale, Loschmidt a ajuns la concluzia că într-un centimetru cub de orice gaz în condiții normale există 2,68675 • 10^19 molecule.
Ulterior, au fost inventate un număr mare de modalități independente de determinare a numărului Avogadro și, deoarece rezultatele au coincis în cea mai mare parte, acest lucru a vorbit din nou în favoarea existenței reale a moleculelor. În prezent, numărul de metode a depășit 60, dar în ultimii ani oamenii de știință au încercat să îmbunătățească în continuare acuratețea estimării pentru a introduce o nouă definiție a termenului „kilogram”. Până acum, kilogramul este comparat cu materialul standard ales fără nicio definiție fundamentală.
Dar revenind la întrebarea noastră - de ce este această constantă egală cu 6,022 • 10^23?
În chimie, în 1973, pentru comoditate în calcule, s-a propus introducerea unui astfel de concept ca „cantitate de substanță”. Unitatea de bază pentru măsurarea cantității a fost molul. Conform recomandărilor IUPAC, cantitatea oricărei substanțe este proporțională cu numărul particulelor sale elementare specifice. Coeficientul de proporționalitate nu depinde de tipul de substanță, iar numărul Avogadro este reciprocul acestuia.
Pentru claritate, să luăm un exemplu. După cum se știe din definiția unității de masă atomică, 1 a.m.u. corespunde unei douăsprezece din masa unui atom de carbon 12C și este de 1,66053878•10^(−24) grame. Dacă înmulțim 1a.u.m. prin constanta Avogadro, obțineți 1.000 g/mol. Acum să luăm un element chimic, să zicem, beriliu. Conform tabelului, masa unui atom de beriliu este de 9,01 amu. Să calculăm cu ce un mol de atomi ai acestui element este egal cu:
6,02 x 10^23 mol-11,66053878x10^(−24) gram9,01=9,01 gram/mol.
Astfel, se dovedește că masa molară este numeric aceeași cu masa atomică.
Constanta lui Avogadro a fost special aleasă astfel încât masa molară să corespundă valorii atomice sau adimensionale - masa moleculară (atomică) relativă. Putem spune că numărul Avogadro își datorează apariția, pe de o parte, unității de masă atomică și, pe de altă parte, unității general acceptate de comparare a masei - gramul.
