Kimia

Sejarah Nomor Avogadro, Unit, Bagaimana Itu Dihitung, Penggunaan

Sejarah Nomor Avogadro, Unit, Bagaimana Itu Dihitung, Penggunaan

Dia Nomor Avogadro Itu adalah salah satu yang menunjukkan berapa banyak partikel yang membentuk mol materi. Biasanya ditetapkan dengan simbol nKE atau L, dan memiliki besarnya luar biasa: 6.02 · 1023, ditulis dalam notasi ilmiah; Jika tidak digunakan, Anda harus menulis lengkap: 60200000000000000000.000.

Untuk menghindari dan memfasilitasi penggunaannya, lebih mudah untuk merujuk ke nomor Avogadro dengan menyebutnya mol; Ini adalah nama yang menerima unit yang sesuai dengan partikel tersebut (atom, proton, neutron, elektron, dll.). Jadi, jika selusin sesuai dengan 12 unit, mol menutupi nKE unit, menyederhanakan perhitungan stoikiometri.

Angka Avogadro yang ditulis dalam notasi ilmiah. Sumber: Phaney [CC BY-SA 3.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/3.0)]

Secara matematis, bilangan Avogadro mungkin bukan yang terbesar dari semuanya; Tetapi di luar bidang sains, gunakan untuk menunjukkan jumlah objek apa pun akan melebihi batas imajinasi manusia.

Misalnya, mol pensil akan menyiratkan pembuatan 6.02 · 1023 unit, meninggalkan upaya bumi tanpa paru -paru tanaman Anda. Seperti contoh hipotetis ini, banyak orang lain berlimpah, yang memungkinkan untuk melihat keindahan dan penerapan jumlah ini untuk jumlah astronomi.

TanpaKE Dan mol menyinggung jumlah yang terlalu tinggi dari apa pun, apa utilitas dalam sains? Seperti yang dinyatakan tepat di awal: mereka memungkinkan "menghitung" partikel yang sangat kecil, yang jumlahnya sangat luas bahkan dalam jumlah materi yang tidak signifikan.

Penurunan terkecil dari cairan menampung miliaran partikel, serta jumlah padatan tertentu yang paling konyol yang dapat ditimbang dalam beberapa keseimbangan.

Agar tidak menggunakan notasi ilmiah, tahi lalat datang untuk membantu, menunjukkan seberapa atau kurang lebih, ia memiliki zat atau senyawa sehubungan dengan nKE. Misalnya, 1 g perak berkorespondensi sekitar 9 · 10-3 mol; Dengan kata lainKE (5.6 · 10dua puluh satu Atom ag, kira -kira).

[TOC]

Sejarah

AMEDEO AVOGADRO Inspirasi

Beberapa orang percaya bahwa jumlah Avogadro adalah konstan yang ditentukan oleh Lorenzo Romano Amedeo Carlo Avogadro dari Quaregna dan Cerreto, yang lebih dikenal sebagai Amedee Avogadro; Namun, ilmuwan-abogat ini, yang didedikasikan untuk mempelajari sifat-sifat gas, dan terinspirasi oleh karya-karya Dalton dan Gay-Lussac, bukanlah orang yang memperkenalkan NKE.

Dalton, Amadeo Avogadro belajar bahwa massa gase digabungkan atau bereaksi dalam proporsi konstan. Misalnya, massa hidrogen bereaksi sepenuhnya dengan oksigen delapan kali lebih tinggi; Ketika proporsi seperti itu tidak terpenuhi, salah satu dari dua gas tetap berlebihan.

Gay-Lussac, di sisi lain, mengetahui bahwa volume gase bereaksi dengan mempertahankan hubungan yang tetap. Dengan demikian, dua volume hidrogen bereaksi dengan satu oksigen untuk menghasilkan dua volume air (dalam bentuk uap, mengingat suhu tinggi yang dihasilkan).

Dapat melayani Anda: chrome oxide (iii): struktur, nomenklatur, sifat, penggunaan

Hipotesis molekuler

Pada tahun 1811 Avogadro memadatkan idenya untuk merumuskan hipotesis molekulernya, di mana ia menjelaskan bahwa jarak yang memisahkan molekul gas adalah konstan selama tekanan atau suhu tidak berubah. Jarak ini, kemudian, mendefinisikan volume yang dapat ditempati oleh gas dalam hambatan yang dapat diperluas (misalnya, balon).

Dengan demikian, diberi massa gas a, mKE, dan sekelompok gas b, mB, MKE dan mB Mereka akan memiliki volume yang sama dalam kondisi normal (t = 0ºC, dan p = 1 atm) jika kedua gas ideal memiliki jumlah molekul yang sama; Ini adalah hipotesis, Hukum Hari Ini, dari Avogadro.

Dari pengamatannya, ia juga menyimpulkan bahwa hubungan antara kepadatan gas, sekali lagi ke dan B, sama dengan massa molekul relatifnya (ρKE/ρB = MKE/MB).

Keberhasilan terbesarnya adalah memperkenalkan istilah 'molekul' seperti yang saat ini diketahui. Avogadro memperlakukan hidrogen, oksigen dan air sebagai molekul dan bukan sebagai atom.

Lima puluh tahun kemudian

Gagasan molekul diatomiknya menemukan resistensi yang kuat di antara para ahli kimia abad kesembilan belas. Sementara Amadeo Avogadro memberikan kelas fisika di University of Turin, karyanya tidak diterima dengan baik dan, di bawah bayang -bayang eksperimen dan pengamatan bahan kimia yang terkenal, hipotesisnya dimakamkan selama lima puluh tahun.

Bahkan kontribusi ilmuwan yang terkenal André Ampere, yang mendukung hipotesis Avogadro, sudah cukup bagi bahan kimia untuk mempertimbangkannya dengan serius

Itu bukan apa -apa selain di Kongres Karlsruhe, Jerman tahun 1860, bahwa ahli kimia muda Italia, Stanislao Cannizzaro, menyelamatkan pekerjaan Avogadro dalam menanggapi kekacauan karena kurangnya massa atom dan persamaan kimia yang andal dan solid dan padat.

Kelahiran istilah ini

Apa yang diketahui oleh 'Avogadro Number' diperkenalkan oleh fisikawan Prancis Jean Baptiste Perrin, hampir seratus tahun kemudian. Ditentukan perkiraan nKE Melalui metode yang berbeda dari karyanya pada gerakan Brown.

Apa itu dan unit

Atom-gram dan molekul-gram

Nomor Avogadro dan Mol terkait; Namun, yang kedua ada sebelum yang pertama.

Diketahui massa relatif atom, unit massa atom (UMA) diperkenalkan sebagai dua belas bagian dari atom isotop karbon 12; Kira -kira, massa proton atau neutron. Dengan cara ini, diketahui bahwa karbon dua belas kali lebih berat dari hidrogen; Apa yang setara untuk dikatakan, 12C memiliki berat 12U, dan 1H wes 1 u.

Namun, berapa banyak massa yang benar -benar sama dengan UMA? Selain itu, apa yang mungkin untuk mengukur adonan ke partikel -partikel kecil seperti itu? Kemudian muncul dari gagasan gram atom dan molekul-gram, yang kemudian digantikan oleh mol. Unit -unit ini dengan nyaman menghubungkan gram dengan UMA sebagai berikut:

Dapat melayani Anda: amonium oksalat

12 g 12C = n · ma

Sejumlah atom n 12C, dikalikan dengan massa atomnya, memberikan nilai yang identik secara numerik dengan massa atom relatif (12 UMA). Oleh karena itu, 12 g 12C setara dengan gram atom; 16 g dari 16Atau, ke spel atom oksigen; 16 g Cho4, Gram molekul untuk metana, dan dengan demikian dengan elemen atau senyawa lain.

Massa molar dan mol

Gram atom dan molekul-gram, lebih dari unit, masing-masing terdiri dari massa molar atom dan molekul.

Dengan demikian, definisi mol adalah: unit yang ditunjuk untuk jumlah atom yang ada dalam 12 g karbon murni (atau 0,012 kg). Dan untuk bagiannya, n melanjutkan untuk menunjukkan sebagai nKE.

Kemudian, bilangan avogadro secara resmi terdiri dari jumlah atom yang membentuk 12 g karbon 12; Dan unitnya adalah mol dan turunannya (kmol, mmol, lb-mol, dll.).

Massa molar adalah massa molekuler (atau atom) yang diekspresikan menurut mol.

Misalnya, massa molar O2 Itu 32g/mol; yaitu, mol molekul oksigen memiliki massa 32 g, dan molekul atau2 Ini memiliki massa molekul 32 u. Demikian juga, massa molar H adalah 1g/mol: satu mol h memiliki massa 1 g, dan atom H memiliki massa atom 1 U.

Bagaimana angka Avogadro dihitung

Berapa harga satu mol? Nilai apa nKE sehingga massa atom dan molekul memiliki nilai numerik yang sama dengan massa molar? Untuk mengetahui, persamaan berikut harus diselesaikan:

12 g 12C = nKE· Ma

Tapi ma adalah 12 Uma.

12 g 12C = nKE· 12um

Jika Anda tahu berapa nilai UMA (1.667 10-24 g), Anda dapat secara langsung menghitung nKE:

NKE = (12g/2 · 10-23G)

= 5.998 · 1023 atom 12C

Apakah angka ini identik dengan awal artikel yang identik? TIDAK. Sementara desimal bermain melawan, ada banyak perhitungan yang lebih tepat untuk menentukan nKE.

Metode pengukuran yang lebih tepat

Jika definisi mol sebelumnya diketahui, terutama satu mol elektron dan muatan listrik yang mereka bawa (sekitar 96500 c/mol), mengetahui beban elektron individu (1.602 × 10−19C), Anda dapat menghitung nKE Juga dengan cara ini:

NKE = (96500 C/1.602 × 10−19C)

= 6.0237203 · 1023 elektron

Nilai ini terlihat lebih baik.

Cara lain untuk menghitungnya terdiri dari teknik kristalografi x -ray, menggunakan sphere silikon ultra murni 1 kg. Untuk melakukan ini, formula digunakan:

NKE = N(Vatau/VM)

Di mana N Itu adalah jumlah atom yang ada di sel satuan kaca silikon (N= 8), dan vatau dan vM adalah volume sel satuan dan molar, masing -masing. Mengetahui variabel untuk kristal silikon, Anda dapat menghitung nomor avogadro dengan metode ini.

Itu dapat melayani Anda: kalium tiocyanate (kscn): struktur, sifat, penggunaan

Aplikasi

Nomor Avogadro memungkinkan untuk mengekspresikan jumlah buruk partikel elementer dalam gram sederhana, yang dapat diukur dalam skala analitik atau belum sempurna. Tidak hanya ini: jika properti atom dikalikan dengan nKE, Manifestasinya akan diperoleh pada skala makroskopik, terlihat di dunia dan dengan mata telanjang.

Oleh karena itu, dan dengan alasan yang luar biasa, dikatakan bahwa angka ini berfungsi sebagai jembatan antara mikroskopis dan makroskopis. Sering ditemukan terutama dalam fisikokimia, ketika mencoba menghubungkan perilaku molekul atau ion dengan fase fisik mereka (cairan, soda atau padatan).

Latihan terpecahkan

Dalam perhitungan bagian dua contoh latihan ditangani dengan menggunakan nKE. Selanjutnya, dua lainnya akan diselesaikan.

Latihan 1

Berapa massa molekul H2SALAH SATU?

Jika diketahui bahwa adonan molarnya adalah 18 g/mol, maka mol molekul H2Atau memiliki massa 18 gram; Tetapi pertanyaan itu menyinggung molekul individu, sendirian. Untuk menghitung maka massanya terbuat dari faktor konversi:

(18g/mol h2O) · (mol h2O/6.02 · 1023 H2O) = 2.99 · 10-23 G/Molecula H2SALAH SATU

Yaitu molekul H2Atau memiliki massa 2,99 · 10-23 G.

Latihan 2

Berapa banyak atom logam disposio (dy) akan berisi sepotong yang sama yang massanya 26 g?

Adonan atom disposio adalah 162,5 U, sama dengan 162,5 g/mol menggunakan bilangan avogadro. Sekali lagi, faktor konversi dilakukan:

(26 g) · (mol dy/162.5g) · (6.02 · 1023 atom dy/mol dy) = 9.63 · 1022 atom dy

Nilai ini 0,16 kali lebih kecil dari nKE (9.63 · 1022/6.02 · 1023), Dan oleh karena itu, karya ini memiliki 0,16 mol tennium (juga dapat menghitung dengan 26/162.5).

Referensi

  1. Wikipedia. (2019). Konstanta Avogadro. Diperoleh dari: di.Wikipedia.org
  2. Atteberry Jonathan. (2019). Berapa nomor Avogadro? Howstuffwork. Pulih dari: sains.Howstuffwork.com
  3. Ryan Benoit, Michael Thai, Charlie Wang dan Jacob Gomez. (02 Mei 2019). Konstanta mol dan avogadro. Libretteks Kimia. Pulih dari: chem.Librettexts.org
  4. Hari tahi lalat. (S.F.). Sejarah Nomor Avogadro: 6.02 kali 10 hingga 23Rd. Pulih dari: moleday.org
  5. Helmestine, Anne Marie, PH.D. (6 Januari 2019). Penentuan eksperimental nomor Avogadro. Pulih dari: thinkco.com
  6. Tomás Germán. (S.F.). Nomor Avogadro. IES Domingo Miral. Pulih dari: iesdmjac.Educa.Aragon.adalah
  7. Joaquín San Frutos Fernández. (S.F.). Nomor Avogadro dan Konsep Mol. Pulih dari: encina.pntic.MEC.adalah
  8. Bernardo Herradón. (3 September 2010). Kongres Karlsruhe: 150 tahun. Pulih dari: madrimasd.org
  9. George m. Bodner. (16 Februari 2004). Bagaimana nomor Avogadro ditentukan? Ilmiah Amerika. Pulih dari: ilmiah Amerika.com