عدد آووگادرو: تفاوت میان نسخه‌ها

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
محتوای حذف‌شده محتوای افزوده‌شده
Dr.a.h.yazdani (بحث | مشارکت‌ها)
بدون خلاصۀ ویرایش
برچسب‌ها: ویرایش همراه ویرایش از وبگاه همراه
Dr.a.h.yazdani (بحث | مشارکت‌ها)
بدون خلاصۀ ویرایش
برچسب‌ها: ویرایش همراه ویرایش از وبگاه همراه
خط ۵۴: خط ۵۴:
[[رده:شیمی نظری]]
[[رده:شیمی نظری]]
[[رده:مقدار ماده]]
[[رده:مقدار ماده]]
==استفاده==
در بسیاری از محاسبات شیمی و فیزیک برای به دست آوردن تعداد ذرات ماده (مولکولی،یونی،اتمی) کاربرد دارد.
==منابع==

نسخهٔ ‏۲۲ مارس ۲۰۱۹، ساعت ۰۳:۵۳

آمادئو آووگادرو

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:

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:

که در آن n۰ تعداد ذرات در واحد حجم یک گاز ایده‌آل است:

و برابر است با: ‎ (۲٫۶۸۶ ۷۷۷۴ ± ۰٫۰۰۰ ۰۰۴۷) × ۱۰۲۳ 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 .

NAعددی 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  NA  را 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 NAاتم برحسب گرم معادل یك اتم برحسب واحدهای جرم اتمی باشد.

استفاده

در بسیاری از محاسبات شیمی و فیزیک برای به دست آوردن تعداد ذرات ماده (مولکولی،یونی،اتمی) کاربرد دارد.

منابع