از درس شیمی مدرسه می دانیم که اگر یک مول از هر ماده ای را برداریم، آنگاه حاوی 6.02214084(18)•10^23 اتم یا سایر عناصر ساختاری (مولکول ها، یون ها و غیره) خواهد بود. برای راحتی، شماره آووگادرو معمولاً به این شکل نوشته می شود: 6.02 • 10^23.
با این حال، چرا ثابت آووگادرو (در اوکراینی «آووگادرو شد») برابر این مقدار است؟ در کتاب های درسی پاسخی برای این سوال وجود ندارد و مورخان شیمی نسخه های مختلفی را ارائه می دهند. به نظر می رسد که شماره آووگادرو معنای پنهانی دارد. از این گذشته، اعداد جادویی وجود دارد که برخی به عدد "پی"، اعداد فیبوناچی، هفت (هشت در شرق)، 13 و غیره اشاره می کنند. ما با خلاء اطلاعات مبارزه خواهیم کرد. ما در مورد اینکه Amedeo Avogadro کیست صحبت نخواهیم کرد و چرا علاوه بر قانونی که او تدوین کرد، ثابت یافت شده، یک دهانه روی ماه نیز به افتخار این دانشمند نامگذاری شد. مقالات زیادی قبلاً در این مورد نوشته شده است.
به طور دقیق، Amedeo Avogadro مولکول ها یا اتم ها را در حجم خاصی شمارش نکرد. اولین کسی که سعی کرد بفهمد چند مولکول گاز
موجود در حجم معینی در همان فشار و دما، جوزف لوشمیت بود و در سال 1865 بود. در نتیجه آزمایش‌های خود، لوشمیت به این نتیجه رسید که در یک سانتی‌متر مکعب از هر گاز در شرایط عادی 2.68675 • 10^19 مولکول وجود دارد.
متعاقبا، تعداد زیادی راه مستقل برای تعیین عدد آووگادرو اختراع شد، و از آنجایی که نتایج در بیشتر موارد با هم منطبق بودند، این یک بار دیگر به نفع وجود واقعی مولکول‌ها بود. در حال حاضر، تعداد روش‌ها از 60 فراتر رفته است، اما در سال‌های اخیر، دانشمندان تلاش کرده‌اند تا دقت برآورد را بیشتر بهبود بخشند تا تعریف جدیدی از اصطلاح "کیلوگرم" ارائه کنند. تا کنون، کیلوگرم با استاندارد مواد انتخابی بدون هیچ تعریف اساسی مقایسه شده است.
اما به سؤال ما برگردیم - چرا این ثابت برابر با 6.022 است • 10^23؟
در شیمی، در سال 1973، برای راحتی در محاسبات، پیشنهاد شد که مفهومی به عنوان "مقدار ماده" معرفی شود. واحد اصلی برای اندازه گیری کمیت مول بود. طبق توصیه های IUPAC، مقدار هر ماده متناسب با تعداد ذرات بنیادی خاص آن است. ضریب تناسب به نوع ماده بستگی ندارد و عدد آووگادرو متقابل آن است.
برای وضوح، بیایید مثالی بزنیم. همانطور که از تعریف واحد جرم اتمی مشخص است، ساعت 1 بامداد. معادل یک دوازدهم جرم یک اتم کربن 12C و 1.66053878•10^(-24) گرم است. اگر 1 را ضرب کنیمa.u.m. با ثابت آووگادرو، 1000 گرم در مول دریافت می کنید. حالا بیایید مقداری عنصر شیمیایی، مثلاً بریلیم را در نظر بگیریم. طبق جدول، جرم یک اتم بریلیم 9.01 amu است. بیایید محاسبه کنیم که یک مول از اتم های این عنصر برابر است:
6.02 x 10^23 mol-11.66053878x10^(-24) گرم9.01=9.01 گرم/مول.
بنابراین، معلوم می شود که جرم مولی از نظر عددی با جرم اتمی یکسان است.
ثابت
آووگادرو به طور ویژه انتخاب شد تا جرم مولی با مقدار اتمی یا بی بعد - جرم مولکولی (اتمی) نسبی مطابقت داشته باشد. می توان گفت که عدد آووگادرو ظاهر خود را از یک سو مدیون واحد جرم اتمی و از سوی دیگر به واحد عمومی پذیرفته شده برای مقایسه جرم - گرم است.
