როგორ მოვძებნოთ მუდმივი ავოგადრო. ავოგადროს ნომერი: საინტერესო ინფორმაცია

ავოგადროს კანონი ჩამოაყალიბა იტალიელმა ქიმიკოსმა ამადეო ავოგადრომ 1811 წელს და დიდი მნიშვნელობა ჰქონდა იმდროინდელი ქიმიის განვითარებისთვის. თუმცა დღესაც არ დაუკარგავს აქტუალობა და მნიშვნელობა. შევეცადოთ ჩამოვაყალიბოთ ავოგადროს კანონი, ის დაახლოებით ასე ჟღერს.

ავოგადროს კანონის ფორმულირება

ასე რომ, ავოგადროს კანონი ამბობს, რომ იმავე ტემპერატურაზე და გაზების თანაბარი მოცულობით, მოლეკულების იგივე რაოდენობა იქნება, მიუხედავად მათი ქიმიური ბუნებისა და ფიზიკური თვისებებისა. ეს რიცხვი არის გარკვეული ფიზიკური მუდმივი, რომელიც უდრის მოლეკულების რაოდენობას, იონებს, რომლებიც შეიცავს ერთ მოლში.

თავდაპირველად, ავოგადროს კანონი მხოლოდ მეცნიერის ჰიპოთეზა იყო, მაგრამ მოგვიანებით ეს ჰიპოთეზა დადასტურდა დიდი რაოდენობით ექსპერიმენტებით, რის შემდეგაც იგი შევიდა მეცნიერებაში სახელწოდებით "ავოგადროს კანონი", რომელიც განზრახული იყო გამხდარიყო იდეალური გაზების ძირითადი კანონი.

ავოგადროს კანონის ფორმულა

თავად კანონის აღმომჩენს სჯეროდა, რომ ფიზიკური მუდმივი დიდი რაოდენობაა, მაგრამ არ იცოდა რომელი. უკვე მისი გარდაცვალების შემდეგ, მრავალი ექსპერიმენტის დროს, დადგინდა ატომების ზუსტი რაოდენობა, რომელიც შეიცავს 12 გ ნახშირბადს (კერძოდ, 12 გ არის ნახშირბადის ატომური მასის ერთეული) ან გაზის მოლარულ მოცულობაში, რომელიც უდრის 22,41 ლიტრს. ამ მუდმივას მეცნიერის პატივსაცემად ეწოდა „ავოგადროს რიცხვი“, იგი დასახელებულია როგორც NA, ნაკლებად ხშირად L და უდრის 6,022*10 23 . სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ნებისმიერი გაზის მოლეკულების რაოდენობა 22,41 ლიტრი მოცულობით ერთნაირი იქნება როგორც მსუბუქი, ასევე მძიმე გაზებისთვის.

ავოგადროს კანონის მათემატიკური ფორმულა შეიძლება დაიწეროს შემდეგნაირად:

სადაც V არის გაზის მოცულობა; n არის ნივთიერების რაოდენობა, რომელიც არის ნივთიერების მასის თანაფარდობა მის მოლურ მასასთან; VM არის პროპორციულობის ან მოლური მოცულობის მუდმივი.

ავოგადროს კანონის გამოყენება

ავოგადროს კანონის შემდგომი პრაქტიკული გამოყენება დიდად დაეხმარა ქიმიკოსებს მრავალი ნაერთის ქიმიური ფორმულის დადგენაში.

პერინის ღირსშესანიშნავი ნაშრომი, რომელმაც განსაკუთრებული როლი ითამაშა მოლეკულური ცნებების ჩამოყალიბებაში, დაკავშირებულია ზემოთ მიღებული ბარომეტრული ფორმულის გამოყენებასთან. პერინის ექსპერიმენტების მთავარი იდეა ემყარება იმ ვარაუდს, რომ მოლეკულური კინეტიკური თეორიის კანონები განსაზღვრავს არა მხოლოდ ატომებისა და მოლეკულების, არამედ ბევრად უფრო დიდი ნაწილაკების ქცევას, რომელიც შედგება მრავალი ათასი მოლეკულისგან. ძალიან ზოგადი მოსაზრებებიდან გამომდინარე, რომლებიც აქ არ იქნება განხილული, შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ ძალიან მცირე ნაწილაკების საშუალო კინეტიკური ენერგია, რომლებიც ასრულებენ ბრაუნის მოძრაობას სითხეში, ემთხვევა გაზის მოლეკულების საშუალო კინეტიკურ ენერგიას, თუ მხოლოდ სითხის ტემპერატურას. და გაზის ტემპერატურა იგივეა. ანალოგიურად, სითხეში შეჩერებული ნაწილაკების სიმაღლის განაწილება ემორჩილება იმავე კანონს, როგორც გაზის მოლეკულების სიმაღლის განაწილება. ასეთი დასკვნა ძალზე მნიშვნელოვანია, ვინაიდან მის საფუძველზე შესაძლებელია განაწილების კანონის რაოდენობრივი შემოწმება. შემოწმება შეიძლება განხორციელდეს მიკროსკოპის გამოყენებით სითხეში შეჩერებული ნაწილაკების რაოდენობის პირდაპირ დათვლით სხვადასხვა სიმაღლეზე.

განტოლება (36) ნაწილაკების სიმაღლის განაწილებისთვის

ამ შემთხვევაში მოსახერხებელია გადაწერა, განტოლების მარჯვენა მხარეს არსებული წილადის მრიცხველის და მნიშვნელის გაყოფა ავოგადროს რიცხვზე.

უნდა აღინიშნოს, რომ თანაფარდობა - შეესაბამება ნაწილაკების მასას და თანაფარდობა ტოლია ნაწილაკების საშუალო კინეტიკური ენერგიისა [შეადარეთ განტოლება (28)]. ამ აღნიშვნების გაცნობით, მივიღებთ:

თუ ახლა ემპირიულად განვსაზღვრავთ ნაწილაკების რაოდენობას და შეესაბამება ორ სხვადასხვა მნიშვნელობას, მაშინ შესაძლებელი იქნება დაწერა:

თუ გამოვაკლებთ მეორე განტოლებას პირველ განტოლებას, ვპოულობთ:

ამ მიმართებიდან შესაძლებელია დადგინდეს, ცნობილია თუ არა მხოლოდ ნაწილაკების მასა

მიუხედავად ძირითადი იდეის სიმარტივისა და სიცხადისა, პერინის ექსპერიმენტები დაკავშირებული იყო დიდი სირთულეების დაძლევასთან. კვლევის ობიექტად მან აირჩია მასტიკისა და რეზინის წყლის ემულსიები, რომლებიც ექვემდებარებოდნენ ცენტრიფუგას იმავე ზომის მარცვლებისგან შემდგარი ემულსიების მისაღებად. მარცვლების ზომა, რომლებიც ითვლებოდა ბურთებად, განისაზღვრებოდა მათი დასახლების სიჩქარით. შეუძლებელი იყო ცალკეული მარცვლის მოძრაობაზე თვალყურის დევნება და, შესაბამისად, დაფიქსირდა ემულსიის ზედა საზღვრის დნობის სიჩქარე, ანუ მრავალი ათასი მარცვლის საშუალო დნობის მაჩვენებელი. ემულსიირებული ნივთიერების სიმკვრივის ცოდნით და ემულსიის მარცვლების ზომის განსაზღვრით, შესაძლებელი გახდა მათი მასების გამოთვლა. შემდეგ საჭირო იყო რიცხვების დადგენა, ამ მიზნით პერინმა მეორე მინა დააწება მასში გაბურღული მრგვალი ნახვრეტით მინის სლაიდზე მიკროსკოპული დაკვირვებისთვის, ასე რომ ჩამოყალიბდა ცილინდრული გამჭვირვალე კუვეტი. ემულსიის წვეთი კიუვეტაში მოთავსებით და აორთქლების თავიდან ასაცილებლად კუვეტის დახურვის საფარით, შესაძლებელი გახდა ემულსიის მარცვლების დაკვირვება მიკროსკოპით. თუ იყენებთ ლინზას ველის არაღრმა სიღრმით, მაშინ მიკროსკოპში ხილული იქნება მხოლოდ სითხის ძალიან თხელ ფენაში მდებარე მარცვლები. პრაქტიკაში, ამ ექსპერიმენტებში მხოლოდ მცირე რაოდენობის მარცვლების დათვლაა შესაძლებელი, რადგან მათი რაოდენობა მუდმივად იცვლება. ფოკუსში ამ სირთულის დასაძლევად

თვალის სიბრტყეში მოთავსებული იყო გაუმჭვირვალე ეკრანი პატარა მრგვალი ნახვრეტით. ამის გამო მიკროსკოპის ხედვის არე ძალიან შემცირდა და დამკვირვებელს მაშინვე შეეძლო დაედგინა, რამდენი მარცვალი იყო ამჟამად ხედვის ველში (სურ. 12).

ასეთი დაკვირვებების რეგულარული ინტერვალებით გამეორებით, მარცვლების დაკვირვებული რაოდენობის ჩაწერით და მიღებული მონაცემების საშუალოდ შეგროვებით, პერინმა აჩვენა, რომ მარცვლების საშუალო რაოდენობა მოცემულ დონეზე მიდრეკილია გარკვეულ ზღვარზე, რომელიც შეესაბამება ამ დონეზე ემულსიის სიმკვრივეს. ამ ექსპერიმენტების სირთულის საილუსტრაციოდ შეიძლება აღინიშნოს, რომ ზუსტი შედეგის მისაღებად საჭირო იყო რამდენიმე ათასი გაზომვის გაკეთება.

ბრინჯი. 12. ემულსიის მარცვლების განაწილება.

განსაზღვრულ დონეზე ემულსიის სიმკვრივე სასურველი სიზუსტით, პერინმა გადაიტანა მიკროსკოპი ვერტიკალური მიმართულებით და გაზომა ემულსიის სიმკვრივე მეორე დონეზე.საგულდაგულოდ ჩატარებულმა გაზომვებმა აჩვენა, რომ ემულსიის მარცვლების განაწილება სიმაღლეში ემორჩილება ბარომეტრულ ფორმულას (განტოლება 37).

ავოგადროს კანონი ქიმიაში ეხმარება გამოვთვალოთ მოცულობის, მოლური მასის, აირისებრი ნივთიერების რაოდენობა და გაზის ფარდობითი სიმკვრივე. ჰიპოთეზა ჩამოაყალიბა ამედეო ავოგადრომ 1811 წელს და მოგვიანებით დადასტურდა ექსპერიმენტულად.

Კანონი

ჯოზეფ გეი-ლუსაკი იყო პირველი, ვინც შეისწავლა აირების რეაქციები 1808 წელს. მან ჩამოაყალიბა აირების თერმული გაფართოების კანონები და მოცულობითი თანაფარდობა, რომელმაც მიიღო წყალბადის ქლორიდისა და ამიაკისგან (ორი აირი) კრისტალური ნივთიერება - NH 4 Cl (ამონიუმის ქლორიდი). აღმოჩნდა, რომ მის შესაქმნელად საჭიროა აირების იგივე მოცულობის აღება. უფრო მეტიც, თუ ერთი გაზი ჭარბი იყო, მაშინ რეაქციის შემდეგ "დამატებითი" ნაწილი გამოუყენებელი დარჩა.

ცოტა მოგვიანებით, ავოგადრომ ჩამოაყალიბა დასკვნა, რომ იმავე ტემპერატურასა და წნევაზე, გაზების თანაბარი მოცულობა შეიცავს მოლეკულების ერთსა და იმავე რაოდენობას. ამ შემთხვევაში გაზებს შეიძლება ჰქონდეთ განსხვავებული ქიმიური და ფიზიკური თვისებები.

ბრინჯი. 1. ამედეო ავოგადრო.

ავოგადროს კანონიდან გამომდინარეობს ორი შედეგი:

• პირველი - ერთი მოლი გაზი თანაბარ პირობებში იკავებს ერთსა და იმავე მოცულობას;
• მეორე - ორი აირის თანაბარი მოცულობის მასების თანაფარდობა უდრის მათი მოლური მასების თანაფარდობას და გამოხატავს ერთი გაზის ფარდობით სიმკვრივეს მეორის მიმართ (აღნიშნავს D-ით).

ნორმალური პირობები (ნ.ს.) არის წნევა P=101,3 კპა (1 ატმ) და ტემპერატურა T=273 K (0°C). ნორმალურ პირობებში აირების მოლური მოცულობა (ნივთიერების მოცულობა მის რაოდენობამდე) არის 22,4 ლ/მოლ, ე.ი. 1 მოლი აირი (6,02 ∙ 10 23 მოლეკულა - ავოგადროს მუდმივი რიცხვი) იკავებს 22,4 ლიტრ მოცულობას. მოლური მოცულობა (V მ) არის მუდმივი მნიშვნელობა.

ბრინჯი. 2. ნორმალური პირობები.

Პრობლემის გადაჭრა

კანონის მთავარი მნიშვნელობა ქიმიური გამოთვლების განხორციელების შესაძლებლობაა. კანონის პირველი შედეგიდან გამომდინარე, შეგიძლიათ გამოთვალოთ აირისებრი ნივთიერების რაოდენობა მოცულობის მეშვეობით ფორმულის გამოყენებით:

სადაც V არის გაზის მოცულობა, V m არის მოლური მოცულობა, n არის ნივთიერების რაოდენობა, რომელიც იზომება მოლებში.

ავოგადროს კანონიდან მეორე დასკვნა ეხება გაზის ფარდობითი სიმკვრივის (ρ) გამოთვლას. სიმკვრივე გამოითვლება m/V ფორმულით. თუ გავითვალისწინებთ 1 მოლ გაზს, მაშინ სიმკვრივის ფორმულა ასე გამოიყურება:

ρ (გაზი) = M/V მ,

სადაც M არის ერთი მოლის მასა, ე.ი. მოლური მასა.

ერთი აირის სიმკვრივის გამოსათვლელად მეორე გაზიდან, აუცილებელია იცოდეთ აირების სიმკვრივე. გაზის ფარდობითი სიმკვრივის ზოგადი ფორმულა შემდეგია:

D(y)x = ρ(x) / ρ(y),

სადაც ρ(x) არის ერთი გაზის სიმკვრივე, ρ(y) არის მეორე აირის სიმკვრივე.

თუ სიმკვრივის გამოთვლას ჩავანაცვლებთ ფორმულაში, მივიღებთ:

D (y) x \u003d M (x) / V m / M (y) / V m.

მოლარის მოცულობა მცირდება და რჩება

D(y)x = M(x) / M(y).

განვიხილოთ კანონის პრაქტიკული გამოყენება ორი პრობლემის მაგალითზე:

• რამდენი ლიტრი CO 2 მიიღება 6 მოლი MgCO 3-დან MgCO 3 მაგნიუმის ოქსიდად და ნახშირორჟანგად დაშლის რეაქციაში (n.o.)?
• რა არის CO 2-ის ფარდობითი სიმკვრივე წყალბადისთვის და ჰაერისთვის?

ჯერ პირველი პრობლემა მოვაგვაროთ.

n(MgCO 3) = 6 მოლი

MgCO 3 \u003d MgO + CO 2

მაგნიუმის კარბონატის და ნახშირორჟანგის რაოდენობა იგივეა (თითოეული მოლეკულა), შესაბამისად n (CO 2) \u003d n (MgCO 3) \u003d 6 მოლი. ფორმულიდან n \u003d V / V m, შეგიძლიათ გამოთვალოთ მოცულობა:

V = nV m, ე.ი. V (CO 2) \u003d n (CO 2) ∙ V მ \u003d 6 მოლი ∙ 22,4 ლ / მოლი \u003d 134,4 ლ

პასუხი: V (CO 2) \u003d 134,4 ლ

მეორე პრობლემის გადაწყვეტა:

• D (H2) CO 2 \u003d M (CO 2) / M (H 2) \u003d 44 გ / მოლი / 2 გ / მოლი \u003d 22;
• D (ჰაერი) CO 2 \u003d M (CO 2) / M (ჰაერი) \u003d 44 გ / მოლი / 29 გ / მოლი \u003d 1.52.

ბრინჯი. 3. ფორმულები ნივთიერების რაოდენობისა და ფარდობითი სიმკვრივის მიხედვით.

ავოგადროს კანონის ფორმულები მუშაობს მხოლოდ აირისებრი ნივთიერებებისთვის. ისინი არ ვრცელდება სითხეებსა და მყარ ნაწილებზე.

რა ვისწავლეთ?

კანონის ფორმულირებით, გაზების თანაბარი მოცულობა ერთსა და იმავე პირობებში შეიცავს მოლეკულების ერთსა და იმავე რაოდენობას. ნორმალურ პირობებში (ნ.ც.) მოლარის მოცულობის მნიშვნელობა მუდმივია, ე.ი. ვმ აირებისთვის ყოველთვის არის 22,4 ლ/მოლი. კანონიდან გამომდინარეობს, რომ ნორმალურ პირობებში სხვადასხვა აირის მოლეკულების ერთი და იგივე რაოდენობა იკავებს ერთსა და იმავე მოცულობას, ისევე როგორც ერთი გაზის ფარდობითი სიმკვრივე მეორეში - ერთი გაზის მოლური მასის თანაფარდობა მეორის მოლურ მასასთან. გაზი.

თემის ვიქტორინა

ანგარიშის შეფასება

Საშუალო რეიტინგი: ოთხი . სულ მიღებული შეფასებები: 91.

იტალიელმა მეცნიერმა ამედეო ავოგადრომ, A.S. პუშკინის თანამედროვემ, პირველმა გაიგო, რომ ნივთიერების ერთ გრამ ატომში (მოლში) ატომების რაოდენობა ყველა ნივთიერებისთვის ერთნაირია. ამ რიცხვის ცოდნა ხსნის გზას ატომების (მოლეკულების) ზომის შესაფასებლად. ავოგადროს სიცოცხლის განმავლობაში მის ჰიპოთეზას სათანადო აღიარება არ მიუღია. ავოგადროს რიცხვის ისტორია არის ევგენი ზალმანოვიჩ მეილიხოვის ახალი წიგნის თემა, მოსკოვის ფიზიკა-ტექნოლოგიის ინსტიტუტის პროფესორი, კურჩატოვის ინსტიტუტის ეროვნული კვლევითი ცენტრის მთავარი მკვლევარი.

თუ რაიმე მსოფლიო კატასტროფის შედეგად მთელი დაგროვილი ცოდნა განადგურდებოდა და მხოლოდ ერთი ფრაზა მოუვიდოდა ცოცხალ არსებებს მომავალ თაობებს, მაშინ რომელი სიტყვა, რომელიც შედგება ყველაზე მცირე რაოდენობის სიტყვებისგან, მოიტანს ყველაზე მეტ ინფორმაციას? მე მჯერა, რომ ეს არის ატომური ჰიპოთეზა:<...>ყველა სხეული შედგება ატომებისგან - პატარა სხეულებისგან, რომლებიც მუდმივ მოძრაობაში არიან.

რ. ფეინმანი, "ფეინმანის ლექციები ფიზიკაზე"

ავოგადროს რიცხვი (ავოგადროს მუდმივი, ავოგადროს მუდმივი) განისაზღვრება, როგორც ატომების რაოდენობა ნახშირბად-12-ის სუფთა იზოტოპის 12 გრამში (12 C). ჩვეულებრივ აღინიშნება როგორც ნა, ნაკლებად ხშირად ლ. CODATA-ს (სამუშაო ჯგუფი ფუნდამენტურ მუდმივებზე) 2015 წელს რეკომენდებული ავოგადროს რიცხვის მნიშვნელობა: ნ A = 6,02214082(11) 1023 მოლი -1. მოლი არის ნივთიერების რაოდენობა, რომელიც შეიცავს ნსტრუქტურული ელემენტები (ანუ იმდენი ელემენტი, რამდენიც ატომია 12 გ 12 C ტემპერატურაზე), და სტრუქტურული ელემენტები, როგორც წესი, არის ატომები, მოლეკულები, იონები და ა.შ. განმარტებით, ატომური მასის ერთეული (ამუ) არის 1/12 12 C ატომის მასა. ნივთიერების ერთი მოლი (გრამ-მოლი) აქვს მასა (მოლური მასა), რომელიც გრამებში გამოხატული რიცხობრივად უდრის ამ ნივთიერების მოლეკულურ წონას (გამოსახული ატომური მასის ერთეულებში). მაგალითად: 1 მოლ ნატრიუმს აქვს მასა 22,9898 გ და შეიცავს (დაახლოებით) 6,02 10 23 ატომს, 1 მოლ კალციუმის ფტორიდს CaF 2 აქვს (40,08 + 2 18,998) = 78,076 გ და შეიცავს (დაახლოებით) 02 10 23 მოლეკულები.

2011 წლის ბოლოს, წონებისა და ზომების შესახებ XXIV გენერალურ კონფერენციაზე, ერთხმად მიიღეს წინადადება, რათა განისაზღვროს მოლი ერთეულების საერთაშორისო სისტემის (SI) მომავალ ვერსიაში ისე, რომ თავიდან იქნას აცილებული მისი კავშირი განმარტებასთან. გრამიდან. ვარაუდობენ, რომ 2018 წელს მოლი პირდაპირ განისაზღვრება ავოგადროს ნომრით, რომელსაც მიენიჭება ზუსტი (შეცდომის გარეშე) მნიშვნელობა CODATA-ს მიერ რეკომენდებული გაზომვის შედეგების საფუძველზე. ჯერჯერობით, ავოგადროს რიცხვი არ არის მიღებული განმარტებით, მაგრამ გაზომილი მნიშვნელობა.

ამ მუდმივას სახელი ეწოდა ცნობილი იტალიელი ქიმიკოსის ამედეო ავოგადროს (1776–1856) პატივსაცემად, რომელმაც, თუმცა თავად არ იცოდა ეს რიცხვი, ესმოდა, რომ ეს იყო ძალიან დიდი მნიშვნელობა. ატომური თეორიის განვითარების გარიჟრაჟზე ავოგადრომ წამოაყენა ჰიპოთეზა (1811), რომლის მიხედვითაც, იმავე ტემპერატურასა და წნევაზე, იდეალური აირების თანაბარი მოცულობა შეიცავს მოლეკულების ერთსა და იმავე რაოდენობას. მოგვიანებით დადასტურდა, რომ ეს ჰიპოთეზა იყო აირების კინეტიკური თეორიის შედეგი და ახლა ცნობილია როგორც ავოგადროს კანონი. ის შეიძლება ჩამოყალიბდეს შემდეგნაირად: ნებისმიერი გაზის ერთი მოლი იმავე ტემპერატურასა და წნევაზე იკავებს ერთსა და იმავე მოცულობას, ნორმალურ პირობებში უდრის 22,41383 ლიტრს (ნორმალური პირობები შეესაბამება წნევას. პ 0 = 1 ატმოსფერო და ტემპერატურა თ 0 = 273,15 კ). ეს რაოდენობა ცნობილია როგორც გაზის მოლური მოცულობა.

პირველი მცდელობა იპოვონ მოლეკულების რაოდენობა, რომლებიც იკავებს მოცემულ მოცულობას 1865 წელს J. Loschmidt-მა. მისი გამოთვლებიდან გამომდინარეობდა, რომ მოლეკულების რაოდენობა ჰაერის მოცულობის ერთეულზე არის 1,8 10 18 სმ −3, რაც, როგორც გაირკვა, დაახლოებით 15-ჯერ ნაკლებია სწორ მნიშვნელობაზე. რვა წლის შემდეგ ჯ. მაქსველმა ჭეშმარიტებასთან ბევრად უფრო მიახლოებული შეფასება მისცა - 1,9 · 10 19 სმ −3 . საბოლოოდ, 1908 წელს პერინი იძლევა უკვე მისაღებ შეფასებას: ნ A = 6,8 10 23 mol −1 ავოგადროს რიცხვი, ნაპოვნი ბრაუნის მოძრაობის ექსპერიმენტებიდან.

მას შემდეგ შემუშავდა უამრავი დამოუკიდებელი მეთოდი ავოგადროს რიცხვის დასადგენად და უფრო ზუსტმა გაზომვებმა აჩვენა, რომ რეალურად არის (დაახლოებით) 2,69 x 10 19 მოლეკულა 1 სმ 3 იდეალური აირის ნორმალურ პირობებში. ამ რაოდენობას ეწოდება ლოშმიდტის რიცხვი (ან მუდმივი). ის შეესაბამება ავოგადროს ნომერს ნ A ≈ 6.02 10 23.

ავოგადროს რიცხვი ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი ფიზიკური მუდმივია, რომელმაც მნიშვნელოვანი როლი ითამაშა საბუნებისმეტყველო მეცნიერებების განვითარებაში. მაგრამ არის თუ არა ეს „უნივერსალური (ფუნდამენტური) ფიზიკური მუდმივი“? თავად ტერმინი არ არის განსაზღვრული და ჩვეულებრივ ასოცირდება ფიზიკური მუდმივების რიცხვითი მნიშვნელობების მეტ-ნაკლებად დეტალურ ცხრილთან, რომელიც უნდა იქნას გამოყენებული პრობლემების გადასაჭრელად. ამასთან დაკავშირებით, ფუნდამენტური ფიზიკური მუდმივები ხშირად განიხილება ის სიდიდეები, რომლებიც არ არიან ბუნების მუდმივები და თავიანთ არსებობას მხოლოდ ერთეულების არჩეულ სისტემას ევალება (როგორიცაა მაგნიტური და ელექტრული ვაკუუმის მუდმივები) ან პირობითი საერთაშორისო შეთანხმებები (მაგ. მაგალითად, ატომური მასის ერთეული). ფუნდამენტური მუდმივები ხშირად შეიცავს ბევრ წარმოებულ რაოდენობას (მაგალითად, გაზის მუდმივა რ, კლასიკური ელექტრონული რადიუსი რ e= ე 2 / მე გ 2 და ა.შ.) ან, როგორც მოლური მოცულობის შემთხვევაში, გარკვეული ფიზიკური პარამეტრის მნიშვნელობა, რომელიც დაკავშირებულია კონკრეტულ ექსპერიმენტულ პირობებთან, რომლებიც არჩეულია მხოლოდ მოხერხებულობის გამო (წნევა 1 ატმ და ტემპერატურა 273,15 K). ამ თვალსაზრისით, ავოგადროს რიცხვი ნამდვილად ფუნდამენტური მუდმივია.

ეს წიგნი ეძღვნება ამ რიცხვის განსაზღვრის მეთოდების ისტორიას და განვითარებას. ეპოსი გაგრძელდა დაახლოებით 200 წელი და სხვადასხვა ეტაპზე ასოცირდებოდა სხვადასხვა ფიზიკურ მოდელებთან და თეორიებთან, რომელთაგან ბევრმა დღემდე არ დაკარგა აქტუალობა. ყველაზე ნათელ მეცნიერულ გონებას ჰქონდა ხელი ამ ამბავში - საკმარისია დავასახელოთ ა.ავოგადრო, ჯ.ლოშმიდტი, ჯ.მაქსველი, ჯ.პერინი, ა.აინშტაინი, მ.სმოლუჩოვსკი. სია შეიძლება გაგრძელდეს და გაგრძელდეს...

ავტორმა უნდა აღიაროს, რომ წიგნის იდეა მას არ ეკუთვნის, არამედ ლევ ფედოროვიჩ სოლოვეიჩიკს, მის თანაკლასელს მოსკოვის ფიზიკა-ტექნოლოგიის ინსტიტუტში, ადამიანი, რომელიც ეწეოდა გამოყენებითი კვლევებითა და განვითარებას, მაგრამ დარჩა რომანტიკოსად. სულით ფიზიკოსი. ეს არის ადამიანი, რომელიც (ერთ-ერთი იმ მცირერიცხოვანთაგანი) აგრძელებს "ჩვენს სასტიკ ეპოქაშიც კი" ბრძოლას რუსეთში რეალური "უმაღლესი" ფიზიკური აღზრდისთვის, აფასებს და, თავისი შესაძლებლობების ფარგლებში, ხელს უწყობს ფიზიკური იდეების სილამაზესა და ელეგანტურობას. . ცნობილია, რომ შეთქმულებიდან, რომელიც ა.ს. პუშკინმა ნ.ვ.გოგოლს წარუდგინა, წარმოიშვა ბრწყინვალე კომედია. რა თქმა უნდა, აქ ასე არ არის, მაგრამ ალბათ ეს წიგნიც გამოადგება ვინმეს.

ეს წიგნი არ არის „პოპულარული სამეცნიერო“ ნაშრომი, თუმცა შეიძლება ერთი შეხედვით ასე ჩანდეს. იგი განიხილავს სერიოზულ ფიზიკას რაღაც ისტორიულ ფონზე, იყენებს სერიოზულ მათემატიკას და განიხილავს საკმაოდ რთულ სამეცნიერო მოდელებს. ფაქტობრივად, წიგნი შედგება ორი (ყოველთვის არა ყოველთვის მკვეთრად შემოსაზღვრული) ნაწილისგან, რომლებიც განკუთვნილია სხვადასხვა მკითხველისთვის - ზოგს შეიძლება საინტერესო აღმოჩნდეს ისტორიული და ქიმიური თვალსაზრისით, ზოგმა კი ყურადღება გაამახვილოს პრობლემის ფიზიკურ და მათემატიკურ მხარეზე. ავტორს მხედველობაში ჰქონდა ცნობისმოყვარე მკითხველი - ფიზიკისა თუ ქიმიის ფაკულტეტის სტუდენტი, მათემატიკისთვის უცხო და მეცნიერების ისტორიით გატაცებული. არიან ასეთი სტუდენტები? ავტორმა არ იცის ზუსტი პასუხი ამ კითხვაზე, მაგრამ, საკუთარი გამოცდილებიდან გამომდინარე, იმედოვნებს, რომ არსებობს.

წიგნის შესავალი (შემოკლებით): მეილიხოვი ე.ზ. ავოგადროს ნომერი. როგორ დავინახოთ ატომი. - Dolgoprudny: გამომცემლობა "ინტელექტი", 2017 წ.

ნივთიერების რაოდენობაν უდრის მოცემულ სხეულში მოლეკულების რაოდენობის შეფარდებას ატომების რაოდენობასთან 0,012 კგ ნახშირბადში, ანუ მოლეკულების რაოდენობა ნივთიერების 1 მოლში.
ν = N / N A
სადაც N არის მოლეკულების რაოდენობა მოცემულ სხეულში, N A არის მოლეკულების რაოდენობა სხეულში შემადგენელი ნივთიერების 1 მოლში. N A არის ავოგადროს მუდმივი. ნივთიერების რაოდენობა იზომება მოლში. ავოგადროს მუდმივიარის მოლეკულების ან ატომების რაოდენობა ნივთიერების 1 მოლში. ამ მუდმივმა სახელი მიიღო იტალიელი ქიმიკოსისა და ფიზიკოსის პატივსაცემად ამედეო ავოგადრო(1776 - 1856 წწ.). ნებისმიერი ნივთიერების 1 მოლი შეიცავს იმავე რაოდენობის ნაწილაკებს.
N A \u003d 6.02 * 10 23 მოლი -1 Მოლური მასაარის ნივთიერების მასა, რომელიც აღებულია ერთი მოლის ოდენობით:
μ = m 0 * N A
სადაც m 0 არის მოლეკულის მასა. მოლური მასა გამოიხატება კილოგრამებში თითო მოლზე (კგ/მოლი = კგ*მოლი -1). მოლური მასა დაკავშირებულია ფარდობით მოლეკულურ მასასთან ურთიერთობით:

μ \u003d 10 -3 * M r [კგ * მოლი -1]
ნებისმიერი რაოდენობის ნივთიერების მასა m უდრის ერთი მოლეკულის მასის ნამრავლს m 0 მოლეკულების რაოდენობის მიხედვით:
m = m 0 N = m 0 N A ν = μν
ნივთიერების რაოდენობა უდრის ნივთიერების მასის თანაფარდობას მის მოლურ მასასთან:

ν = მ / μ
ნივთიერების ერთი მოლეკულის მასა შეიძლება მოიძებნოს, თუ ცნობილია მოლური მასა და ავოგადროს მუდმივი:
m 0 = m / N = m / νN A = μ / N A

იდეალური გაზი- გაზის მათემატიკური მოდელი, რომელშიც ვარაუდობენ, რომ მოლეკულების ურთიერთქმედების პოტენციური ენერგია შეიძლება უგულებელვყოთ მათ კინეტიკურ ენერგიასთან შედარებით. მიზიდულობის ან მოგერიების ძალები არ მოქმედებს მოლეკულებს შორის, ნაწილაკების შეჯახება მათ შორის და ჭურჭლის კედლებთან აბსოლუტურად ელასტიურია და მოლეკულებს შორის ურთიერთქმედების დრო უმნიშვნელოდ მცირეა შეჯახებებს შორის საშუალო დროსთან შედარებით. იდეალური გაზის გაფართოებულ მოდელში, რომლის ნაწილაკებსაც იგი შედგება, ასევე აქვთ ფორმა ელასტიური სფეროების ან ელიფსოიდების სახით, რაც შესაძლებელს ხდის გათვალისწინებულ იქნას არა მხოლოდ მთარგმნელობითი, არამედ ბრუნვით-რხევადი მოძრაობის ენერგიაც. , ისევე როგორც არა მხოლოდ ცენტრალური, არამედ ნაწილაკების არაცენტრალური შეჯახება და ა.შ.)