Konstanto de Avogadro

La konstanto de Avogadro (simbolo NA), estas konstanto uzata en ĥemio kaj fiziko por starigi rilaton inter la nombro de entoj kaj la materikvanto. Oni ĝin difinas kiel la kvanto da entoj (plej ofte atomoj aŭ molekuloj) en unu molo, . Nombra valoro de la konstanto de Avagadro estas fiksata per la nova difino de molo, kiu enfortiĝis la 20-an de majo 2019.

La valoron de la nombro unue kalkulis Johann Josef Loschmidt, de la nombro de partikloj en unu kuba centimetro de gaso en norma kondiĉo. La nomo konstanto de Loschmidt tial pli ĝuste rilatas al tiu valoro, kiu estas proporcia al konstanto de Avogadro. En germanlingva literaturo, "konstanto de Loschmidt" estas uzata por ambaŭ konstantoj.

La kvanton NA da iu ajn aĵoj (atomoj de iu ĥemia elemento, molekuloj de iu speco, ktp) oni nomas kiel unu molo da tiu aĵo. Ekzemple, unu molo da O2 enhavas (proksimume) 6,022 × 1023 molekulojn de O2. Simile, unu molo da N2 enhavas (proksimume) 6,022 × 1023 molekulojn de N2, kaj unu molo da Fe enhavas (proksimume) 6,022 × 1023 atomojn de Fe.

 Historio kaj etimologio 
La konstanto de Avogadro nomiĝis pro la deknaŭjarcenta itala sciencisto Amedeo Avogadro. Tiel oni agnoskis lin kiel la unua ekscii (1811) ke la volumeno de gaso (strikte, de ideala gaso) estas proporcia al la nombro da atomoj aŭ molekuloj.

En 1909 la franca kemiisto Jean Baptiste Perrin proponis nomi la konstanton honore al Avogadro.

 Loschmidt: Mezuri la konstanton de Avogadro 
Avogadro neniam provis mezuri la konstanton: la valoron unue taksis la aŭstra fizikisto Johann Josef Loschmidt en 1865 per la kineta teorio de gasoj. 
Kion Loschmidt vere mezuris, tio estis la nombro da entoj en volumena unuo de ideala gaso, t.e. la nombra denseco de partikloj en ideala gaso.

egala al (2,686 7774 ± 0,000 0047) × 1025 m−3 je 273,15 K kaj 101,325 kPa kun kB la konstanto de Boltzmann, T la temperaturo kaj p la premo.

Ĉi tiu konstanto rilatas al la konstanto de Avogadro per la rilato:

kun kB la konstanto de Boltzmann, kaj R la gasa konstanto, kaj el tio

 Normigi la molon 
Ĝis 1960, ekzistis malkongruaj difinoj de la molo, kaj tial de la nombro de Avogadro (kiel oni nomis ĝin tiutempe), bazita sur 16 gramoj da oksigeno: fizikistoj ĝenerale uzis oksigenon-16 dum kemiistoj ĝenerale uzis la "nature ekzistantan" izotopan proporcion.

Por solvi la disputon oni ŝanĝis, en 1960, al 12 gramoj de karbono-12 kiel la bazo. Tio alportis aliajn avantaĝojn.
Tiam oni difinis la nombron de Avogadro la nombro da atomoj en 12 gramoj de karbono-12, tio estas sendimensia kvanto, dum unu molon oni difinis unu nombro de Avogadro da atomoj, molekuloj aŭ aliaj entoj.

Kiam la molo fariĝis unuo de la Sistemo Internacia de Unuoj (SI), en 1971, oni interŝanĝis la difinojn.

En 1971, oni difinis unu molon esti la nombro da atomoj en 12 gramoj da karbono-12, kun ĝiaj propraj unuoj, nome "kvanto de substanco".BIPM Unit of amount of substance (mole)retrieved 24 January 2008 La konstanto de Avogadro fariĝis fizika konstanto kun la unuo inversaj molecoj (mol−1).

 Aplikado 
La konstanto de Avogadro estas aplikebla al ajna substanco. Ĝi estas la nombro da atomoj aŭ molekuloj bezonataj por fari mason egala al la atoma maso aŭ molekula maso de la substanco en gramoj. Ekzemple, la atoma maso de fero estas 55,847 g/mol, do NA feraj atomoj (t.e. unu molo da feraj atomoj) havas mason da 55,847 g. Aliflanke, 55,847 g da fero enhavas NA atomojn da fero. La konstanto de Avogadro implice prenas parton en la difino de la atommasa unuo, u.

 Referencoj 

Avogadro