Was ist Avogadros Zahl und wozu dient sie?

Haben Sie schon einmal über die Unermesslichkeit des Universums nachgedacht, das uns umgibt? Alles existiert weit über das hinaus, was unsere Augen im mikroskopischen Maßstab sehen können. eine Welt aus Partikeln und Molekülen, die Form geben zu allem, was wir wissen, von der Luft, die wir atmen, bis zu den Objekten, die wir berühren. Was wäre, wenn wir diese winzigen Partikel zählen und quantifizieren könnten? Nun, obwohl es völlig fantasievoll erscheinen mag, ist es nicht so und die Zahl von Avogadro ist ein grundlegender Faktor dafür.

Dargestellt durch Buchstaben N_ZUEr Avogadros Nummer Es ist die Größe, die uns sagt, wie viele Teilchen sich in einem Mol einer Substanz befinden, und wird damit zu einem der wichtigsten Werkzeuge, um die Welt auf molekularer Ebene zu verstehen. Und obwohl es nicht dazu gehört berühmtesten Figuren der Mathematik oder Physik – sicherlich kommen Ihnen der Goldene Schnitt oder die Zahl Pi viel bekannter vor – ist Avogadros Konstante auch als a positioniert grundlegendes Element Ohne die würden viele Zweige dieser Disziplinen gar nicht existieren.

Wie lautet die Nummer von Avogadro?

Somit ist die Avogadro-Konstante eine Größe, die einen wichtigen Zusammenhang zwischen der Masse und der Anzahl der Teilchen in einer Substanz herstellt. In der Fachsprache wird es als definiert Anzahl der konstituierenden Teilchen, seien es Atome oder Moleküle, die in einem Mol – ein Mol einer Substanz ist ihre Atommasse in Gramm – einer beliebigen Substanz enthalten sind; aber einfacher ausgedrückt können wir sagen, dass Avogadros Zahl es uns sagt wie viele Teilchen Es gibt sie in einer bestimmten Menge, unabhängig von ihrer Art oder Beschaffenheit.

Derzeit beträgt der akzeptierte Wert für die Avogadro-Konstante 6,02214087(62)x10²³ – das heißt, sechshundertzweitausendzweihundertvierzehn Billionen sechsundsiebzigtausend Milliarden Teilchen, eine Zahl, die viel größer ist als die Anzahl der Sandkörner an allen Stränden der Erde. Und seien Sie vorsichtig, denn die Zahl von Avogadro hat keine Einheiten. Das heißt, es kann technisch daran gewöhnt werden irgendetwas erzählen, als ob wir von hundert oder einem Dutzend reden würden. Allerdings ist die Zahl so groß, dass sie eigentlich nur für kleine Dinge wie Atome oder Moleküle praktisch ist.

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Das ständige Nageln

Der erste, der diese Konstanz von Teilchen in bestimmten Substanzmengen erkannte, war ein italienischer Wissenschaftler namens Amadeo Avogadro. Dieser Chemiker wurde 1776 in Turin geboren, zu einer Zeit, als die Chemie begann, sich von der Alchemie zu trennen und zu einer modernen Wissenschaft zu werden. 1811 formulierte er eine Hypothese, die diese Transformation festigte: Er erklärte das Gleiche Gasvolumina enthielten unter gleichen Temperatur- und Druckbedingungen die gleiche Anzahl an Molekülen. Das bedeutet, dass die Molmasse jeder Substanz eine feste Anzahl von Atomen oder Teilchen enthalten muss, unabhängig von ihrer Art.

Wie so oft bei allen revolutionären Ideen wurde Avogadros Postulat mit großer Zustimmung aufgenommen Skepsis, Negativität Und Verwirrung. Ein Teil der Kontroverse resultierte aus der fehlenden Unterscheidung zwischen Atomen und Molekülen, da es sich um Konzepte handelte, die sich noch in der Entwicklung befanden. Andererseits konzentrierte sich Daltons Atomtheorie, die zeitgleich mit Avogadros Vorschlag war, auf Atome als Grundeinheiten der Materie und berücksichtigte keine Elemente wie Moleküle, die aus mehreren Atomen bestehen.

Tatsächlich erlebte Avogadro zu seinen Lebzeiten keine Anerkennung seiner Theorie. Erst nach seinem Tod im Jahr 1856 und mit der Entwicklung der kinetischen Theorie der Gase entstand seine Hypothese begann sich durchzusetzen. So konnten wir im Laufe der Jahre dank technologischer Fortschritte und experimenteller Methoden die Bestimmung der Avogadro-Konstante verfeinern, was dazu führte, dass die wissenschaftliche Gemeinschaft ihre Bedeutung für Physik und Chemie erkannte.

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EIN NOBEL FÜR EINE NUMMER

Insbesondere in den Jahren nach Avogadros Tod war die Konstante so anerkannt, dass sie 1926 Gegenstand eines Nobelpreises war. Der Preisträger war der französische Physiker Jean Baptiste Perrinder unter dem Argument „für seine Arbeit über die Diskontinuität der Materie und insbesondere für seine Entdeckung der Gesetze, die die Bewegung von Teilchen in Suspension regeln, Arbeit, die in direktem Zusammenhang mit Avogadros Konstante und seiner Untersuchung von Atomen und Molekülen steht“.

Aber diese Auszeichnung war mehr als verdient: Perrin spielte eine grundlegende Rolle bei der genauen Definition und Bestimmung der Avogadro-Zahl und etablierte sie Grundlagen, um die Sonnenmassen von Stoffen mit den in ihnen vorhandenen Teilchenmengen in Beziehung zu setzen. Seine Arbeit war entscheidend für die Validierung von Avogadros Vorschlag und die Zuweisung einer Zahl zu seiner hypothetischen Konstante. Als Zeichen seiner Hommage benannte er die Figur sogar nach dem italienischen Wissenschaftler statt nach seiner eigenen.

Neben Perrin haben im Laufe der Jahre auch andere Wissenschaftler maßgeblich dazu beigetragen Entschlossenheit und Verständnis der Avogadro-Konstante, obwohl es nicht allen gelang, die Anerkennung der Franzosen zu erlangen. Der Nobelpreis war jedoch eine Möglichkeit, dies zu unterstreichen Bedeutung dieser etwas unbekannteren Konstante als eine der Grundfiguren, die das Verständnis der Welt auf molekularer Ebene leiten, und würdigt damit den Einfluss, den sie auf die Wissenschaft und im Grunde auf die Gesellschaft im Allgemeinen hatte.