عدد آووگادرو: تفاوت میان نسخه‌ها

محتوای حذف‌شده محتوای افزوده‌شده

درخط

نسخهٔ ‏۲۲ مارس ۲۰۱۹، ساعت ۰۳:۳۶

عدد آووگادرو یا ثابت آووگادرو، نامیده شده به اسم شیمیدان ایتالیایی آمادئو آووگادرو، بر طبق تعریف اولیه به تعداد اتمهای ۱۲ گرم کربن، با ایزوتوپ ^۱۲C گفته می‌شود و برابر است با:

N_{A}=N_{L}=6.02214076(0)\cdot 10^{23}\ \mathrm {mol} ^{-1}

در آخرین جلسه کنفرانس عمومی اوزان و مقیاس‌ها (General Conference on Weights and Measures) در ورسای فرانسه، با باز تعریف مول، عدد آواگادرو بدل به عدد دقیق فوق شد.

این مقدار دقیقا برابر است با تعداد اتمها یا مولکول‌ها در یک مقدار ماده، که آنرا مول می‌نامیم.

اندازه‌گیری

عدد آووگادرو را از رابطه زیر می‌توان به دست آورد:

N_{A}={\frac {n_{\circ }RT}{p}}\,

که در آن n_۰ تعداد ذرات در واحد حجم یک گاز ایده‌آل است:

n_{\circ }={\frac {p}{k_{B}T}}\,

و برابر است با: ‎ (۲٫۶۸۶ ۷۷۷۴ ± ۰٫۰۰۰ ۰۰۴۷) × ۱۰^۲۳ m^−۳ ‏ در ۲۷۳٫۱۵ کلوین و ۱۰۱٫۳۲۵ کیلو پاسکال است.

مثال

1) جرم یک مول هلیوم-4 تقریبا برابر با 4 گرم و جرم یک مول آب حدود 18 گرم است.

2) اگر به تعداد عدد آووگادرو سکه ۵۰۰ ریالی را روی همدیگر قرار دهیم، طول آن به انتهای کهکشان راه شیری خواهد رسید!

نحوه محاسبه

یکی از روش ها برای بدست آوردن مقدار اين عدد ، روشهاي الكترو شيميايي و بلور شناسي است . در روش بلور شناسي مثلا يك عنصر را در نظر مي‌گيرند سپس با دستگاه‌هاي دقيق ساختار عنصر و طول هريك از اضلاع سلول واحد بلور و وزن اتمي عنصر و وزن حجمي آن را مشخص مي‌كنند . سپس به كمك يك عمليات رياضي مي‌توان به عدد آووگادرو دست يافت.

به عنوان مثال نيكل در سيستم مكعبي با وجوه مركز پر متبلور مي‌شود . طول هر يك از اضلاع سلول واحد 52/3 آنگسترم ، وزن اتمي نيكل 7/58 و وزن حجمي آن 94/8 است .

حال به كمك اين داده‌ها عدد آووگادرو را حساب مي‌كنيم : هر سلول واحد داراي چهار اتم نيكل است . اگر عدد آووگادرو را Nدر نظر بگيريم ، وزن هر اتم برابر( 7/58 تقسيم بر(N گرم خواهد بود .

وزن هر سلول واحد چهار برابر اين مقدار و حجم آن برابر( 52/3 ضرب در ده به توان منفي هشت ) كل اين مقدار به توان سه ، سانتيمتر مكعب است . حال اكر اين دو را تقسيم كنيم چگالي نيكل بدست مي‌آيد كه البته ضريبي است از Nبا توجه به اينكه مي‌دانيم چگالي نيكل برابر است با 94/8 پس با مي‌توانيم مقدارN را كه همان عدد آووگادرو است حساب كرد .

اگر بخواهيم از روش الكترو شيمي استفاده كنيم بايستي عدد فاراده را تقسيم بر بار يك الكترون تنها كنيم كه در اين صورت مقدار عدد آووگادرو حساب مي‌شود .

N_Aعددی است كه باروشهای بسیاری ازجمله سنجش های حركت براونی ٬ با ر الكتریكی وشمارش ذرات α تعیین شده است . درسال 1905 ویلیام رامسی وفردریك سادی بااستفاده از رادیم آزمایشی برای تعیین ثابت آووگادروابداع نمودند. اتم رادیم پرتوزا براثر واپاشی یك ذره آلفاگسیل می كند كه با به دست آوردن دوالكترون به اتم هلیم تبدیل می شود .

اگر حجم هلیم تولید شده به ازای مقدارمشخصی رادیم واپاشی شده را ٬ پس از مدت زمانی جمع آوری واندازه گیری كنیم مقدار N_Aرا محاسبه كنیم.

روش دیگر ٬ بامتبلوركردن یك مول I₂ وسپس بابررسی آن به وسیله پراش اشعه X می توان تعدادمولكول های ید را دربلور معین نمود . كه برابر عددآووگادرو می باشد . ثابت آووگادرو را به راه های دیگری نظیر پراگندگی نور وآزمایش قطره روغن میلیكان نیز می توان اندازه گیری كرد.

شیمیدانان ثابت آووگادرو را طوری انتخاب نمودند كه جرم N_Aاتم برحسب گرم معادل یك اتم برحسب واحدهای جرم اتمی باشد.

این یک مقالهٔ خرد دانش است. می‌توانید با گسترش آن به ویکی‌پدیا کمک کنید.

@@ خط ۳۳: / خط ۳۳: @@
 == نحوه محاسبه ==
-'''یکی از روش ها برای بدست آوردن مقدار اين عدد ، روشهاي الكترو شيميايي و بلور شناسي است . در روش بلور شناسي مثلا يك عنصر را در نظر مي‌گيرند سپس با دستگاه‌هاي دقيق ساختار عنصر و طول هريك از اضلاع سلول واحد بلور و وزن اتمي عنصر و وزن حجمي آن را مشخص مي‌كنند . سپس به كمك يك عمليات رياضي مي‌توان به عدد آووگادرو دست يافت.'''
+'''یکی از روش ها برای بدست آوردن مقدار اين عدد ، روشهاي الكترو شيميايي و بلور شناسي است . در روش [[بلور شناسي]] مثلا يك عنصر را در نظر مي‌گيرند سپس با دستگاه‌هاي دقيق ساختار عنصر و طول هريك از اضلاع سلول واحد بلور و وزن اتمي عنصر و وزن حجمي آن را مشخص مي‌كنند . سپس به كمك يك عمليات رياضي مي‌توان به عدد آووگادرو دست يافت.'''
 '''به عنوان مثال نيكل در سيستم مكعبي با وجوه مركز پر متبلور مي‌شود . طول هر يك از اضلاع سلول واحد 52/3 آنگسترم ، وزن اتمي نيكل 7/58 و وزن حجمي آن 94/8 است .'''
@@ خط ۳۹: / خط ۳۹: @@
 '''حال به كمك اين داده‌ها عدد آووگادرو را حساب مي‌كنيم : هر سلول واحد داراي چهار اتم نيكل است . اگر عدد آووگادرو را Nدر نظر بگيريم ، وزن هر اتم برابر( 7/58 تقسيم بر(N گرم خواهد بود .'''
-'''وزن هر سلول واحد چهار برابر اين مقدار و حجم آن برابر( 52/3 ضرب در ده به توان منفي هشت ) كل اين مقدار به توان سه ، سانتيمتر مكعب است . حال اكر اين دو را تقسيم كنيم چگالي نيكل بدست مي‌آيد كه البته ضريبي است از Nبا توجه به اينكه مي‌دانيم چگالي نيكل برابر است با 94/8 پس با مي‌توانيم مقدارN را كه همان عدد آووگادرو است حساب كرد .'''
+'''وزن هر سلول واحد چهار برابر اين مقدار و حجم آن برابر( 52/3 ضرب در ده به توان منفي هشت ) كل اين مقدار به توان سه ، سانتيمتر مكعب است . حال اكر اين دو را تقسيم كنيم چگالي نيكل بدست مي‌آيد كه البته ضريبي است از Nبا توجه به اينكه مي‌دانيم چگالي [[نیکل|نيكل]] برابر است با 94/8 پس با مي‌توانيم مقدارN را كه همان عدد آووگادرو است حساب كرد .'''
-'''اگر بخواهيم از روش الكترو شيمي استفاده كنيم بايستي عدد فاراده را تقسيم بر بار يك الكترون تنها كنيم كه در اين صورت مقدار عدد آووگادرو حساب مي‌شود .'''
+'''اگر بخواهيم از روش [[الكترو شيمي]] استفاده كنيم بايستي عدد فاراده را تقسيم بر بار يك الكترون تنها كنيم كه در اين صورت مقدار عدد آووگادرو حساب مي‌شود .'''
-'''N<sub>A</sub>عددی است كه باروشهای بسیاری ازجمله سنجش های حركت براونی ٬ با ر الكتریكی وشمارش ذرات α  تعیین شده است . درسال 1905 ویلیام رامسی وفردریك سادی بااستفاده از رادیم آزمایشی برای تعیین ثابت آووگادروابداع نمودند. اتم رادیمپرتوزا براثر واپاشی یك ذره آلفاگسیل می كند كه با به دست آوردن دوالكترون به اتم هلیم تبدیل می شود .'''
+'''N<sub>A</sub>عددی است كه باروشهای بسیاری ازجمله سنجش های [[حرکت براونی|حركت]] [[حرکت براونی|براونی]] ٬ با ر الكتریكی وشمارش [[ذرات آلفا|ذرات α]]  تعیین شده است . درسال 1905 ویلیام رامسی وفردریك سادی بااستفاده از رادیم آزمایشی برای تعیین ثابت آووگادروابداع نمودند. اتم رادیم [[پرتوزا]] براثر واپاشی یك ذره آلفاگسیل می كند كه با به دست آوردن دوالكترون به اتم هلیم تبدیل می شود .'''
-'''اگر حجم هلیم تولید شده به ازای مقدارمشخصی رادیم واپاشی شده  را ٬ پس از مدت زمانی جمع آوری واندازه گیری كنیم مقدار  N<sub>A  </sub>را محاسبه كنیم.'''
+'''اگر حجم [[هلیوم|هلیم]] تولید شده به ازای مقدارمشخصی [[رادیم]] واپاشی شده  را ٬ پس از مدت زمانی جمع آوری واندازه گیری كنیم مقدار  N<sub>A  </sub>را محاسبه كنیم.'''
-'''روش دیگر ٬ بامتبلوركردن یك مول I<sub>2</sub> وسپس بابررسی آن به وسیله پراش اشعه X می توان تعدادمولكول های ید را دربلور معین نمود . كه برابر عددآووگادرو می باشد . ثابت آووگادرو را به راه های دیگری نظیر پراگندگی نور وآزمایش قطره روغن میلیكان نیز می توان اندازه گیری كرد.'''
+'''روش دیگر ٬ بامتبلوركردن یك مول I<sub>2</sub> وسپس بابررسی آن به وسیله پراش [[پرتو ایکس|اشعه X]] می توان تعدادمولكول های [[ید]] را دربلور معین نمود . كه برابر عددآووگادرو می باشد . ثابت آووگادرو را به راه های دیگری نظیر پراگندگی نور وآزمایش قطره روغن میلیكان نیز می توان اندازه گیری كرد.'''
 '''شیمیدانان ثابت آووگادرو را طوری انتخاب نمودند كه جرم N<sub>A</sub>اتم برحسب گرم معادل یك اتم برحسب واحدهای جرم اتمی باشد.'''{{ثابت‌های فیزیک}}{{علمی-خرد}}