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高中化學(xué)拓展:阿伏伽德羅常數(shù)怎么理解?是誰測定的?

高中化學(xué)和物理中,阿伏伽德羅常數(shù)都是一個重要的知識點,在化學(xué)中我們經(jīng)常會用到,那么什么是阿伏伽德羅常數(shù),它是怎么被發(fā)現(xiàn)的呢?今天化學(xué)姐就來給大家講一講

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什么是阿伏伽德羅常數(shù)
在物理學(xué)和化學(xué)中,阿伏伽德羅常數(shù)(符號:NA或L)的定義是一個比值,是一個樣本中所含的基本單元數(shù)(一般為原子或分子)N,與它所含的物質(zhì)的量n(單位為摩爾)間的比值,公式為NA=N/n 。因此,它是聯(lián)系一種粒子的摩爾質(zhì)量(即1摩爾時的質(zhì)量),及其質(zhì)量間的比例常數(shù) 。阿伏伽德羅常數(shù)用于代表1摩爾物質(zhì)所含的基本單元(如分子或原子)之?dāng)?shù)量,而它的數(shù)值為:

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在一般計算時,常取6.02×1023或6.022×1023為近似值 。
阿伏伽德羅常數(shù)的由來

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那么阿伏伽德羅常數(shù)到底是怎么的出來的呢?是不是由阿伏伽德羅測出來的?這里要明白兩個問題:
阿伏伽德羅常數(shù)并非阿伏伽德羅所測定:
1811年,阿伏伽德羅提出了分子學(xué)說,這一學(xué)說被長期擯棄,冷落了50年之久 。后來人們?yōu)榱思o(jì)念阿伏伽德羅,把1摩爾任何物質(zhì)中含有的微粒數(shù),稱之為阿伏伽德羅常數(shù) 。
2.關(guān)于阿伏伽德羅常數(shù)的測定:
阿伏伽德羅雖然提出了著名的分子假說,但他本人對于一定容積內(nèi)的氣體分子究竟有多少并不了解,只知道這是一個很大的數(shù)目.最早得出這個數(shù)目的是奧地利物理學(xué)家洛施米特 。
(1)奧地利化學(xué)及物理學(xué)家約翰·約瑟夫·洛施米特于1865年根據(jù)氣體運動論計算出某固定體積氣體內(nèi)所含的分子數(shù),成功估計出空氣中分子的平均直徑(空氣分子的大?。?。
同年在科學(xué)雜志上發(fā)表了一篇測定分子大小的論文摘要,這篇文摘中第一次出現(xiàn)了N值,等于866×1012個分子/mm3.這就是阿伏伽德羅常數(shù)的最早值,又稱洛施密特常數(shù) 。
這么巨大的一個數(shù)字是否真實呢? 它究竟是一個憑空想象出來的數(shù)字,還是一個實際存在的數(shù)字呢? 伴隨著對阿伏伽德羅常數(shù)的看法的是對分子、原子實際存在的懷疑.19 世紀(jì)后期,以奧斯特瓦爾德,為代表的一些權(quán)威科學(xué)家表示了對分子運動論的強烈懷疑 。

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(2)1905年,愛因斯坦發(fā)表了兩篇研究懸浮粒子運動的論文,4月寫的一篇是他向蘇黎世大學(xué)申請的博士論文,題為《分子大小的新測定法》,5 月寫的一篇題為《熱的分子運動、論所要求的靜液體中懸浮拉子的運動》 。在第一篇論文中提出了測定分子大小和阿伏伽德羅常數(shù)的新方法 。即液體中分子大小的測定 。也證實了阿伏伽德羅常數(shù)的真實性 。
(3)1908年,法國物理學(xué)家讓.佩蘭證實了愛因斯坦的理論預(yù)測(用實驗成功地解決了對熱理論關(guān)系重大的問題) 。
佩蘭利用離心分離法,花了數(shù)月的時間提取了一定半徑的樹脂微拉和藤黃微粒,配制五種不同半徑的藤黃乳狀液和一種樹脂乳狀液,用超顯微鏡觀察計算不同高度處微小顆粒,其總數(shù)逾萬 。將結(jié)果代入高度分布公式,求得阿伏伽德羅常數(shù)為5-8x 1023
1926年佩蘭榮獲諾貝爾物理學(xué)獎 。授獎人C.W.osen教授說: “佩蘭的研究結(jié)束了關(guān)于分子是否其實存在的長期事論 ?!?br /> 讓·佩蘭最早提出阿伏伽德羅數(shù)(N)這樣一個名字,來代表一克分子的氧的分子數(shù)(根據(jù)當(dāng)時的定義,即32克整的氧),而這個詞至今仍被廣泛使用,尤其是入門,1971年摩爾成為國際單位制基本單位之后,課本改用阿伏伽德羅常量(NA)這個名字 。

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