阿伏伽德羅常量.doc

阿伏伽德羅常量百科名片 阿伏伽德羅常量阿伏伽德羅常量（Avogadros constant，符號(hào)：NA）是物理學(xué)和化學(xué)中的一個(gè)重要常量。它的數(shù)值為：一般計(jì)算時(shí)取6.021023或6.0221023。它的正式的定義是0.012千克碳12中包含的碳12的原子的數(shù)量。歷史上，將碳12選為參考物質(zhì)是因?yàn)樗脑恿靠梢詼y量的相當(dāng)精確。阿伏伽德羅常量因意大利化學(xué)家阿伏伽德羅（Avogadro A）得名?，F(xiàn)在此常量與物質(zhì)的量緊密相關(guān)，摩爾作為物質(zhì)的量的國際單位制基本單位，被定義為所含的基本單元數(shù)為阿伏伽德羅常量(NA)。其中基本單元可以是任何一種物質(zhì)（如分子、原子或離子）。目錄NA的歷史 NA的定義 NA的測量 NA與其它常量的關(guān)系 阿伏伽德羅簡介 1. 阿伏伽德羅科學(xué)成就 2. 阿伏伽德羅趣聞軼事NA的歷史 NA的定義 NA的測量 NA與其它常量的關(guān)系 阿伏伽德羅簡介 1. 阿伏伽德羅科學(xué)成就 2. 阿伏伽德羅趣聞軼事展開編輯本段NA的歷史測定阿伏加德羅常數(shù)： 已知NaCl晶體中靠的最近的Na+與Cl-的距離為d ，其密度為，摩爾質(zhì)量為M， 計(jì)算阿伏加德羅常數(shù)的公式： 1mol NaCl 的體積為 VM/P， 而NaCl是立方晶體，四個(gè)NaCl分子所占的體積是(2d)3， 1mol NaCl 的個(gè)數(shù)為 V/(2d)3/4=4V/2d3， 所以阿伏加德羅常數(shù)4M/P(2d)3。 如果是原子密度，則八個(gè)原子所占的體積是(2d)3。 阿伏加德羅常數(shù)M/Pd3。 早在17-18世紀(jì)，西方的科學(xué)家就已經(jīng)對(duì)6.021023這個(gè)數(shù)字有了初步的認(rèn)識(shí)。他們發(fā)現(xiàn)，1個(gè)氫原子的質(zhì)量等于1克的6.021023分之1。但是直到19世紀(jì)中葉，“阿伏伽德羅常量”的概念才正式由法國科學(xué)家讓貝漢(Jean Baptiste Perrin)提出，而在1865年，NA的值才首次通過科學(xué)的方法測定出，測定者是德國人約翰洛施米特(Johann Josef Loschmidt)。因此此常數(shù)在一些國家(主要是說德語的國家)也叫洛施米特常數(shù)。 編輯本段NA的定義正如先前所提及，阿伏伽德羅常量可以適用于任何物質(zhì)，而不限于分子、原子或離子。因此，化學(xué)上利用這個(gè)數(shù)值來定義原子量或分子量。根據(jù)定義，阿伏伽德羅常量是組成與物質(zhì)質(zhì)量(用克表示)相等必要的原子或分子的數(shù)量。例如，鐵的原子量是55.845原子量單位，所以阿伏伽德羅常量的鐵原子(一摩爾的鐵原子)的質(zhì)量是55.845克。反過來說，55.845克的鐵內(nèi)有阿伏伽德羅常量的鐵原子。所以阿伏伽德羅常量是克和原子量的轉(zhuǎn)換系數(shù)。 1986年用X射線法測得的值是NA=6.02213671023mol-1。 編輯本段NA的測量由于現(xiàn)在已經(jīng)知道m(xù)=M/NA(m為一個(gè)微粒質(zhì)量、M為此微粒的摩爾質(zhì)量、NA為阿伏伽德羅常數(shù))，因此只要有物質(zhì)的式量和質(zhì)量，NA的測量就并非難事。但由于NA在化學(xué)中極為重要，所以必須要測量它的精確值。現(xiàn)在一般精確的測量方法是通過測量晶體（如晶體硅）的晶胞參數(shù)求得。由多國實(shí)驗(yàn)室組成的國際阿伏伽德羅協(xié)作組織采用測量1個(gè)重1千克、幾乎完全由硅-28組成的晶體球的體積、晶胞參數(shù)等物理量的方法來精確地測定該值，以便用NA來重新定義千克。 編輯本段NA與其它常量的關(guān)系阿伏伽德羅常量常作為其他常量之間的紐帶。如： R = NA k R是氣體常數(shù)，k是玻爾茲曼常數(shù)； F = NA e F是法拉第常數(shù)，e 是電荷。 (法拉第常數(shù)（F）是近代科學(xué)研究中重要的物理常數(shù)，代表每摩爾電子所攜帶的電荷，單位C/mol，它是阿伏伽德羅數(shù)NA=6.022141023mol-1與元電荷e=1.60217610-19 C的積。尤其在確定一個(gè)物質(zhì)帶有多少離子或者電子時(shí)這個(gè)常數(shù)非常重要。法拉第常數(shù)以麥可法拉第命名，法拉第的研究工作對(duì)這個(gè)常數(shù)的確定有決定性的意義。 一般認(rèn)為此值是96485.33830.0083C/mol，此值是由美國國家標(biāo)準(zhǔn)局所依據(jù)的電解實(shí)驗(yàn)得到的，也被認(rèn)為最具有權(quán)威性。 最早法拉第常數(shù)是在推導(dǎo)阿伏伽德羅數(shù)時(shí)通過測量電鍍時(shí)的電流強(qiáng)度和電鍍沉積下來的銀的量計(jì)算出來的。 在物理學(xué)和化學(xué)，尤其在電化學(xué)中法拉第常數(shù)是一個(gè)重要的常數(shù)。它是一個(gè)基本常數(shù)，其值只隨其單位變化。在電解、電鍍、燃料電池和電池等涉及到物質(zhì)與它們的電荷的工藝中法拉第常數(shù)都是一個(gè)非常重要的常數(shù)。因此它也是一個(gè)非常重要的技術(shù)常數(shù)。 在計(jì)算每摩爾物質(zhì)的能量變化時(shí)也需要法拉第常數(shù)，一個(gè)例子是計(jì)算一摩爾電子在電壓變化時(shí)獲得或者釋放出的能量。在實(shí)際應(yīng)用中法拉第常數(shù)用來計(jì)算一般的反應(yīng)系數(shù)，比如將電壓演算為自由能。) 編輯本段阿伏伽德羅簡介阿伏伽德羅(Ameldeo Arogadro 17761856)意大利自然科學(xué)家。1776年8月9日生于都靈的一個(gè)貴族家庭，早年致力于法學(xué)工作。1796年得法學(xué)博士后曾任地方官吏。他從1800年起開始自學(xué)數(shù)學(xué)和物理學(xué)。1803年發(fā)表了第一篇科學(xué)論文。1809年任末爾利學(xué)院自然哲學(xué)教授。1820年都靈大學(xué)設(shè)立了意大利的第一個(gè)物理講座，他被任命為此講座的教授，1822年由于政治上的原因，這個(gè)講座被撤銷，直到1832年才恢復(fù)，1833年阿伏伽德羅重新?lián)未酥v座的教授，直到1850年退休。1856年7月9日在阿伏伽德羅在都靈逝世。終年80歲。 阿伏伽德羅科學(xué)成就阿伏伽德羅畢生致力于化學(xué)和物理學(xué)中關(guān)于原子論的研究。當(dāng)時(shí)由于道耳頓和蓋-呂薩克的工作，近代原子論處于開創(chuàng)時(shí)期，阿伏伽德羅從蓋-呂薩克定律得到啟發(fā)，于1811年提出了一個(gè)對(duì)近代科學(xué)有深遠(yuǎn)影響的假說：在相同的溫度和相同壓強(qiáng)條件下，相同體積中的任何氣體總具有相同的分子個(gè)數(shù)。但他這個(gè)假說卻長期不為科學(xué)界所接受，主要原因是當(dāng)時(shí)科學(xué)界還不能區(qū)分分子和原子，同時(shí)由于有些分子發(fā)生了離解，出現(xiàn)了一些阿伏伽德羅假說難以解釋的情況。直到1860年，阿伏伽德羅假說才被普遍接受，后稱為阿伏伽德羅定律。它對(duì)科學(xué)的發(fā)展，特別是原子量的測定工作，起了重大的推動(dòng)作用。 阿伏伽德羅趣聞軼事淡泊名譽(yù)，埋頭研究的人。 阿伏伽德羅一生從不追求名譽(yù)地位，只是默默地埋頭于科學(xué)研究工作中，并從中獲得了極大的樂趣。 阿伏伽德羅早年學(xué)習(xí)法律，又做過地方官吏，后來受興趣指引，開始學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和物理，并致力于原子論的研究，他提出的分子假說，促使道爾頓原子論發(fā)展成為原子分子學(xué)說。使人們對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)推進(jìn)了一大步。但遺憾的是，阿伏伽德羅的卓越見解長期得不到化學(xué)界的承認(rèn)，反而遭到了不少科學(xué)家的反對(duì)，被冷落了將近半個(gè)世紀(jì)。 由于不采納分子假說而引起的混亂在當(dāng)時(shí)的化學(xué)領(lǐng)域中非常嚴(yán)重，各人都自行其事，碳的原子量有定為6的，也有定為12的，水的化學(xué)式有寫成HO的，也有寫成H2O的，醋酸的化學(xué)式竟有19種之多。當(dāng)時(shí)的雜志在發(fā)表化學(xué)論文時(shí)，也往往需要大量的注釋才能讓人讀懂。一直到了近50年之后，德國青年化學(xué)家邁耶爾認(rèn)真研究了阿伏伽德羅的理論，于1864年出版了近代化學(xué)理論一書。許多科學(xué)家從這本書里，懂得并接受了阿伏伽德羅的理論，才結(jié)束了這