阿伏伽德罗常数特殊用法(带你近距离接触阿伏伽德罗常数)

阿伏伽德罗常量(Avogadro's constant,符号:NA)是物理学和化学中的一个重要常量。它的数值为:一般计算时取6.02×10²³或6.022×10²³。它的正式的定义是0.012千克碳12中包含的碳12的原子的数量。历史上,将碳12选为参考物质是因为它的原子量可以测量的相当精确。阿伏伽德罗常量因意大利化学家阿伏伽德罗(Avogadro A)得名。现在此常量与物质的量紧密相关,摩尔作为物质的量的国际单位制基本单位,被定义为所含的基本单元数为阿伏伽德罗常量(NA)。其中基本单元可以是任何一种物质(如分子、原子、离子或电子)。

阿伏伽德罗常数特殊用法(带你近距离接触阿伏伽德罗常数)(1)

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"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

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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。

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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。阿伏加德罗常数的近似值为:6.02×10²³/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

阿伏伽德罗常数特殊用法(带你近距离接触阿伏伽德罗常数)(4)

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6.023×10²³/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6.0221367×10²³.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6.0221367×10²³个铁原子;1mol水分子的质量为18.010g,其中含6.0221367×10²³个水分子;1mol钠离子含6.0221367×10²³个钠离子;1mol电子含6.0221367×10²³个电子。

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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6.023×10²³,1986年修订为6.0221367×10²³。

阿伏伽德罗常数特殊用法(带你近距离接触阿伏伽德罗常数)(6)

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。

早在17-18世纪,西方的科学家就已经对6.02×10²³这个数字有了初步的认识。他们发现,1个氢原子的质量等于1克的6.02×10²³分之1。但是直到19世纪中叶,"阿伏伽德罗常量"的概念才正式由法国科学家让·贝汉(Jean Baptiste Perrin)提出,而在1865年,NA的值才首次通过科学的方法测定出,测定者是德国人约翰·洛施米特(Johann Josef Loschmidt)。因此此常数在一些国家(主要是说德语的国家)也叫洛施米特常数。

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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/2d³

所以阿伏加德罗常数=M/2Pd³

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/Pd³

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