| 词条 | 阿伏伽德罗常数 |
| 释义 | 阿伏伽德罗常数物理学和化学中重要常数之一,为意大利化学家阿伏伽德罗发现而得名。1摩尔任何物质,其中含有的粒子数都相同,都等于12克碳—12中含有的原子数。这个数叫做阿伏伽德罗常数,其值为NA=6.022045×1023摩-1。阿伏伽德罗常数的测定陕西师范大学化学系张八合每摩尔任何物质中含有约6．02×1023个原子（分子、离子或电子及其它粒子）这个数字称为阿伏伽德罗常数，阿伏伽德罗常数是指在一定的温度和压力条件下22．41升的气体含有6D23X10’个分子.目前阿伏伽德罗常数代表的是碳的同位素C”为12克时所含的分子数。 § 概念介绍 阿伏伽德罗常数阿伏加德罗常数的定义值是指12g12C中所含的原子数,6.02×10²³这个数值是阿伏加德罗常数的近似值,两者是有区别的.阿伏加德罗常数的符号为NA,不是纯数,其单位为mol-1.阿伏加德罗常数可用多种实验方法测得,到目前为止,测得比较精确的数据是6.0221367×10²³mol-1,这个数值还会随测定技术的发展而改变.把每摩尔物质含有的微粒定为阿伏加德罗常数而不是说含有6.02×10²³,在定义中引用实验测得的数据是不妥当的,不要在概念中简单地以"6.02×10²³来代替“阿伏加德罗常数”。 § 衡量方法 阿伏伽德罗常数阿伏加德罗常数是有量纲的，就是那么一堆东西，那么多粒子就叫1mol。就类似“一个”，摩尔就是“一堆”那么一堆数量就叫一摩尔，它实际上是物质的量的单位，说白了就是粒子“堆”数的单位，多想想就能理解了。相对分子质量不能加单位，摩尔质量要加单位，两者数值上相等 资料一 摩尔是表示物质的量的单位，每摩尔物质含有阿伏加德罗常数个微粒。摩尔是国际单位制中的基本单位之一，用于表示物质的量，简称摩，符号为mol。1971年第十四届国际计量大会规定：“摩尔是一系统的物质的量，该系统中所包含的基本单元数与0.012kg碳—12的原子数目相等。使用摩尔时应予以指明基本单元，它可以是原子、分子、离子、电子及其他粒子，或是这些粒子的特定组合。”摩尔好似一座桥梁把单个的、肉眼看不见的微粒跟大数量的微粒集体、可称量的物质之间联系起来了。在化学计算中应用摩尔十分方便。 资料二 阿伏加德罗常数，0.012kg12C中所含的原子数目叫做阿伏加德罗常数。阿伏加德罗常数的符号为NA。阿伏加德罗常的近似值为：6.02×10^23/mol。 符号：NA 含义：1mol任何粒子所含的粒子数均为阿伏加德罗常数个 § 人物简介 阿伏伽德罗阿伏伽德罗(AmeldeoArogadro1776～1856)意大利自然科学家。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。1792年入都灵大学学习法学，1796年获法学博士学位。毕业后当律师。，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。1804年他被都灵科学院选为通讯院士，，1806年任都灵大学讲师。1809年任末尔利学院自然哲学教授。1819年当选院士。，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。他还担任过意大利度量衡学会会长，由于他的努力，使公制在意大利得到推广。1856年7月9日在阿伏伽德罗在都灵逝世。终年80岁。 1811年他发现了阿伏伽德罗定律，即在标准状态（0℃，1个标准大气压，即1.01325×10^5Pa），同体积的任何气体都含有相同数目的分子，而与气体的化学组成和物理性质无关。它对科学的发展，特别是原子量的测定工作，起了重大的推动作用。此后，又发现了阿伏伽德罗常数，即，1mol的任何物质的分子数都为6.023×10^23个分子。他的发现当时没有引起化学家的注意，以致在原子与分子、原子量与分子量的概念上继续混乱了近50年。直至他死后2年，S.康尼查罗指出应用阿佛加德罗理论可解决当时化学中的许多问题，以及1860年在卡尔斯鲁厄重新宣读了他的论文之后，他的理论才被许多化学家所接受。1871年V.迈尔应用阿佛加德罗定律从理论上成功地解释了蒸气密度的特性问题。 § 科学成数 阿伏伽德罗常数阿伏伽德罗毕生致力于化学和物理学中关于原子论的研究。当时由于道耳顿和盖-吕萨克的工作，近代原子论处于开创时期，阿伏伽德罗从盖-吕萨克定律得到启发，于1811年提出了一个对近代科学有深远影响的假说：在相同的温度和相同压强条件下，相同体积中的任何气体总具有相同的分子个数。但他这个假说却长期不为科学界所接受，主要原因是当时科学界还不能区分分子和原子，同时由于有些分子发生了离解，出现了一些阿伏伽德罗假说难以解释的情况。直到1860年，阿伏伽德罗假说才被普遍接受，后称为阿伏伽德罗定律。它对科学的发展，特别是原子量的测定工作，起了重大的推动作用。 阿伏伽德罗常数 1摩尔的任何物质所含有的该物质的微粒数叫阿伏伽德罗常数，值 为NA=6.02×10²³个/摩尔 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。”现在把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S.坎尼扎罗散发了一篇短文《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。现在，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。 § 趣闻轶事 阿伏伽德罗常数淡泊名誉，埋头研究的人。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N0=6.02×10＾23mol-1，称为阿伏伽德罗常数 § 数值测定 原子阿伏伽德罗常数指摩尔微粒（可以是分子、原子、离子、电子等）所含的微粒的数目。阿伏加德罗常数一般取值为6.023×10^23/mol。12.000g12C中所含碳原子的数目,因意大利化学家阿伏加德罗而得名,具体数值是6.0221367×10^23.包含阿伏加德罗常数个微粒的物质的量是1mol.例如1mol铁原子,质量为55.847g,其中含6.0221367×10^23个铁原子;1mol水分子的质量为18.010g,其中含6.0221367×10^23个水分子;1mol钠离子含6.0221367×10^23个钠离子;1mol电子含6.0221367×10^23个电子。 这个常数可用很多种不同的方法进行测定,例如电化当量法,布朗运动法,油滴法,X射线衍射法,黑体辐射法,光散射法等.这些方法的理论根据各不相同,但结果却几乎一样,差异都在实验方法误差范围之内.这说明阿伏加德罗常数是客观存在的重要数据.现在公认的数值就是取多种方法测定的平均值.由于实验值的不断更新,这个数值历年略有变化,在20世纪50年代公认的数值是6.023×10^23,1986年修订为6.0221367×10^23。 由于现在已经知道m=n·M/NA，因此只要有物质的式量和质量，NA的测量就并非难事。但由于NA在化学中极为重要，所以必须要测量它的精确值。现在一般精确的测量方法是通过测量晶体（如晶体硅）的晶胞参数求得。已知NaCl晶体中靠的最近的Na+与Cl-的距离为d其密度为P摩尔质量为M。 计算阿伏加德罗常数的公式 1molNaCl的体积为V＝M/P 而NaCl是立方晶体，四个NaCl分子所占的体积是(2d)^3 1molNaCl的个数为V/[(2d)^3/4]=V/2d^3 所以阿伏加德罗常数＝M/2Pd^3 如果P是原子密度，则八个原子所占的体积是(2d)^3 阿伏加德罗常数＝M/Pd^3 § 常数定律 分子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 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/n2ρ1/ρ2=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 § 测定原理 金属铜本实验是用电解的方法进行测定n如果用两块已知质量的铜片分别作为阴极和阳极，以CuSO4溶液作电解液进行电解，则在阴极上Cu2+获得电子后析出金属铜，沉积在铜片上，使得其质量增加；在阳极上等量得金属铜溶解，生成Cu2+进入溶液，因而铜片的质量减少。n发生在阴极和阳极上的反应：nn阴极反应：Cu2++2e—Cunn阳极反应：Cu—Cu2++2e。 从理论上讲，阴极上Cu2+离子得到的电子数和阳极上Cu失去的电子数应该相等。因此在无副反应的情况下，阴极增加的质量应该等于阳极减少的质量。但往往因铜片不纯，从阳极失去的重量要比阴极增加得质量偏高，所以从阳极失重算的得结果有一定误差，一半从阴极增重的结果较为准确。 § 相关计划 澳大利亚人们一直以存放于法国巴黎的由铂铱合金制成的国际千克原器为“千克”的标准。不过德国一家科研机构最近宣布,借助一个“完美硅球”，科学家正尝试重新定义“千克”。德国计量科学研究院日前发布的新闻公报介绍,该机构和俄罗斯、澳大利亚等国的科学家联合进行的“阿伏伽德罗计划”已经获得重要进展,目前已制成了由硅28构成的一个完美球体。科学家希望借助这个硅球重新定义质量单位“千克”。 据德国媒体报道,现有的由铂铱合金制成的国际千克原器存放于法国首都巴黎,但它已“神秘地”比原来轻了50微克,给从事科学研究和数据统计等精密工作的人带来不少麻烦。“阿伏伽德罗计划”的目的是通过精确测算出“完美硅球”内究竟有多少个原子,从而在测定阿伏伽德罗常数(即一摩尔任何物质中所包含的基本单元数)中获得新的突破,进而将质量单位“千克”的标准回归到与恒定常数相关的定义中,而不是依靠一个“原器”,或者其他什么会变化的东西来计量。 德国等国科学家制造的这个“完美硅球”球体非常接近理想球体,由球体中心至表面任何一点的距离误差不超过3千万分之一毫米。这个球体的直径大约为10厘米,它的99．99％是由硅28构成的,晶体结构近乎完美。 § 相关报道 铂铱合金人们一直以存放于法国巴黎的由铂铱合金制成的国际千克原器为“千克”的标准。不过德国一家科研机构最近宣布,借助一个“完美硅球”,科学家正尝试重新定义“千克”。德国计量科学研究院日前发布的新闻公报介绍,该机构和俄罗斯、澳大利亚等国的科学家联合进行的“阿伏伽德罗计划”已经获得重要进展,目前已制成了由硅28构成的一个完美球体。科学家希望借助这个硅球重新定义质量单位“千克”。 德国媒体报道,现有的由铂铱合金制成的国际千克原器存放于法国首都巴黎,但它已“神秘地”比原来轻了50微克,给从事科学研究和数据统计等精密工作的人带来不少麻烦。“阿伏伽德罗计划”的目的是通过精确测算出“完美硅球”内究竟有多少个原子,从而在测定阿伏伽德罗常数(即一摩尔任何物质中所包含的基本单元数)中获得新的突破,进而将质量单位“千克”的标准回归到与恒定常数相关的定义中,而不是依靠一个“原器”，或者其他什么会变化的东西来计量。 德国等国科学家制造的这个“完美硅球”球体非常接近理想球体，由球体中心至表面任何一点的距离误差不超过3千万分之一毫米。这个球体的直径大约为10厘米,它的99．99％是由硅28构成的,晶体结构近乎完美。 § 相关词条 精细结构常数 离子方程式 热化学方程式 离子共存 化学元素周期表 甲烷 § 参考链接 1、http://www.chinabaike.com/article/316/hx/2007/20071112630892.html 2、http://www1.szsyzx.net/szsyzx/jyz/hx/z2/2006113131545.asp 3、http://cec.ustc.edu.cn/data/media/wj-09.files/frame.htm |
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