एवोगैड्रो संख्या का नाम है. रसायन विज्ञान में अवोगाद्रो का नियम. सामान्य परिस्थितियों के लिए गैस की मात्रा की गणना

रसायन विज्ञान में एवोगैड्रो का नियम गैस के आयतन, दाढ़ द्रव्यमान, गैसीय पदार्थ की मात्रा और सापेक्ष घनत्व की गणना करने में मदद करता है। यह परिकल्पना 1811 में एमेडियो अवोगाद्रो द्वारा तैयार की गई थी और बाद में प्रयोगात्मक रूप से इसकी पुष्टि की गई थी।

कानून

जोसेफ गे-लुसाक 1808 में गैस प्रतिक्रियाओं का अध्ययन करने वाले पहले व्यक्ति थे। उन्होंने हाइड्रोजन क्लोराइड और अमोनिया (दो गैसों) से एक क्रिस्टलीय पदार्थ - एनएच 4 सीएल (अमोनियम क्लोराइड) प्राप्त करके गैसों के थर्मल विस्तार और वॉल्यूमेट्रिक संबंधों के नियम तैयार किए। यह पता चला कि इसे बनाने के लिए समान मात्रा में गैसें लेना आवश्यक है। इसके अलावा, यदि एक गैस अधिक थी, तो प्रतिक्रिया के बाद "अतिरिक्त" भाग अप्रयुक्त रह जाता था।

थोड़ी देर बाद, एवोगैड्रो ने निष्कर्ष निकाला कि समान तापमान और दबाव पर, समान मात्रा में गैसों में अणुओं की समान संख्या होती है। इसके अलावा, गैसों में विभिन्न रासायनिक और भौतिक गुण हो सकते हैं।

चावल। 1. एमेडियो अवोगाद्रो।

अवोगाद्रो के नियम के दो परिणाम हैं:

• पहला - गैस का एक मोल, समान परिस्थितियों में, समान आयतन घेरता है;
• दूसरा - दो गैसों के समान आयतन के द्रव्यमान का अनुपात उनके दाढ़ द्रव्यमान के अनुपात के बराबर होता है और एक गैस के दूसरे गैस के सापेक्ष घनत्व को व्यक्त करता है (डी द्वारा चिह्नित)।

सामान्य स्थिति (एन.एस.) को दबाव P=101.3 kPa (1 एटीएम) और तापमान T=273 K (0°C) माना जाता है। सामान्य परिस्थितियों में, गैसों का मोलर आयतन (किसी पदार्थ का आयतन उसकी मात्रा से विभाजित) 22.4 l/mol होता है, अर्थात। 1 मोल गैस (6.02 ∙ 10 23 अणु - एवोगैड्रो की स्थिर संख्या) का आयतन 22.4 लीटर है। मोलर आयतन (V m) एक स्थिर मान है।

चावल। 2. सामान्य स्थितियाँ।

समस्या को सुलझाना

कानून का मुख्य महत्व रासायनिक गणना करने की क्षमता है। कानून के पहले परिणाम के आधार पर, हम सूत्र का उपयोग करके आयतन के माध्यम से एक गैसीय पदार्थ की मात्रा की गणना कर सकते हैं:

जहां V गैस का आयतन है, V m मोलर आयतन है, n मोल्स में मापी गई पदार्थ की मात्रा है।

अवोगाद्रो के नियम का दूसरा निष्कर्ष सापेक्ष गैस घनत्व (ρ) की गणना से संबंधित है। घनत्व की गणना सूत्र m/V का उपयोग करके की जाती है। यदि हम 1 मोल गैस पर विचार करें, तो घनत्व सूत्र इस तरह दिखेगा:

ρ (गैस) = ​​एम/वी एम,

जहाँ M एक मोल का द्रव्यमान है, अर्थात दाढ़ जन।

एक गैस से दूसरी गैस का घनत्व ज्ञात करने के लिए गैसों का घनत्व जानना आवश्यक है। गैस के सापेक्ष घनत्व का सामान्य सूत्र इस प्रकार है:

डी (वाई) एक्स = ρ(एक्स) / ρ(वाई),

जहां ρ(x) एक गैस का घनत्व है, ρ(y) दूसरी गैस का घनत्व है।

यदि आप घनत्व की गणना को सूत्र में प्रतिस्थापित करते हैं, तो आपको मिलता है:

डी (वाई) एक्स = एम(एक्स) / वी एम / एम(वाई) / वी एम।

दाढ़ का आयतन कम होकर रह जाता है

डी (वाई) एक्स = एम(एक्स) / एम(वाई)।

आइए दो कार्यों के उदाहरण का उपयोग करके कानून के व्यावहारिक अनुप्रयोग पर विचार करें:

• MgCO 3 के मैग्नीशियम ऑक्साइड और कार्बन डाइऑक्साइड (n.s.) में अपघटन के दौरान 6 mol MgCO 3 से कितने लीटर CO 2 प्राप्त होगा?
• हाइड्रोजन और वायु में CO2 का सापेक्ष घनत्व क्या है?

आइए पहले पहली समस्या का समाधान करें।

n(एमजीसीओ 3) = 6 मोल

एमजीसीओ 3 = एमजीओ+सीओ 2

मैग्नीशियम कार्बोनेट और कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा समान है (प्रत्येक एक अणु), इसलिए n(CO 2) = n(MgCO 3) = 6 mol। सूत्र n = V/V m से आप आयतन की गणना कर सकते हैं:

वी = एनवी एम, यानी। V(CO 2) = n(CO 2) ∙ V m = 6 mol ∙ 22.4 l/mol = 134.4 l

उत्तर: वी(सीओ 2) = 134.4 एल

दूसरी समस्या का समाधान:

• डी (एच2) सीओ 2 = एम(सीओ 2) / एम(एच 2) = 44 ग्राम/मोल / 2 ग्राम/मोल = 22;
• डी (वायु) सीओ 2 = एम(सीओ 2) / एम (वायु) = 44 ग्राम/मोल / 29 ग्राम/मोल = 1.52।

चावल। 3. आयतन और सापेक्ष घनत्व द्वारा पदार्थ की मात्रा के सूत्र।

एवोगैड्रो के नियम के सूत्र केवल गैसीय पदार्थों के लिए काम करते हैं। वे तरल पदार्थ और ठोस पदार्थों पर लागू नहीं होते हैं।

हमने क्या सीखा?

नियम के निर्माण के अनुसार, समान परिस्थितियों में गैसों की समान मात्रा में अणुओं की संख्या समान होती है। सामान्य परिस्थितियों (एन.एस.) के तहत, मोलर आयतन का मान स्थिर होता है, अर्थात। गैसों के लिए V m हमेशा 22.4 l/mol के बराबर होता है। यह नियम का पालन करता है कि सामान्य परिस्थितियों में विभिन्न गैसों के अणुओं की समान संख्या समान मात्रा में होती है, साथ ही एक गैस का दूसरे की तुलना में सापेक्ष घनत्व होता है - एक गैस के दाढ़ द्रव्यमान का अनुपात। दूसरी गैस.

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>अवोगाद्रो का नंबर

पता लगाएं कि बराबर क्या है अवोगाद्रो की संख्यामोल्स में. अणुओं के पदार्थ की मात्रा और एवोगैड्रो की संख्या, ब्राउनियन गति, गैस स्थिरांक और फैराडे के अनुपात का अध्ययन करें।

एक मोल में अणुओं की संख्या को एवोगैड्रो संख्या कहा जाता है, जो 6.02 x 10 23 mol -1 है।

सीखने का उद्देश्य

• एवोगैड्रो संख्या और मोल्स के बीच संबंध को समझें।

मुख्य केन्द्र

• एवोगैड्रो ने प्रस्तावित किया कि समान दबाव और तापमान के मामले में, समान गैस मात्रा में अणुओं की समान संख्या होती है।
• एवोगैड्रो का स्थिरांक एक महत्वपूर्ण कारक है, क्योंकि यह अन्य भौतिक स्थिरांकों और गुणों को जोड़ता है।
• अल्बर्ट आइंस्टीन का मानना ​​था कि यह संख्या ब्राउनियन गति की मात्राओं से प्राप्त की जा सकती है। इसे पहली बार 1908 में जीन पेरिन द्वारा मापा गया था।

शर्तें

• गैस स्थिरांक सार्वभौमिक स्थिरांक (R) है, जो आदर्श गैस नियम का पालन करता है। इसे बोल्ट्ज़मैन स्थिरांक और अवोगाद्रो संख्या से प्राप्त किया जाता है।
• फैराडे स्थिरांक प्रति मोल इलेक्ट्रॉनों पर विद्युत आवेश की मात्रा है।
• ब्राउनियन गति किसी तरल पदार्थ में व्यक्तिगत अणुओं के प्रभाव के कारण बनने वाले तत्वों का यादृच्छिक विस्थापन है।

यदि आपको किसी पदार्थ की मात्रा में परिवर्तन का सामना करना पड़ता है, तो अणुओं की संख्या के अलावा किसी अन्य इकाई का उपयोग करना आसान होता है। मोल अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली में मूल इकाई के रूप में कार्य करता है और एक ऐसे पदार्थ का संचार करता है जिसमें उतनी ही संख्या में परमाणु होते हैं जितने 12 ग्राम कार्बन-12 में संग्रहीत होते हैं। पदार्थ की इस मात्रा को एवोगैड्रो संख्या कहा जाता है।

वह विभिन्न गैसों के समान आयतन (समान तापमान और दबाव की स्थितियों में) के द्रव्यमान के बीच संबंध स्थापित करने में कामयाब रहे। यह उनके आणविक द्रव्यमान के संबंध को बढ़ावा देता है

एवोगैड्रो की संख्या एक ग्राम ऑक्सीजन में अणुओं की संख्या को दर्शाती है। याद रखें कि यह किसी पदार्थ की मात्रात्मक विशेषता का संकेत है, न कि माप का एक स्वतंत्र आयाम। 1811 में, अवोगाद्रो ने अनुमान लगाया कि गैस का आयतन परमाणुओं या अणुओं की संख्या के समानुपाती हो सकता है और यह गैस की प्रकृति (संख्या सार्वभौमिक है) से प्रभावित नहीं होगी।

अवोगाद्रो स्थिरांक की व्युत्पत्ति के लिए 1926 में जीन पेरिन को भौतिकी में नोबेल पुरस्कार प्रदान किया गया था। अतः एवोगैड्रो की संख्या 6.02 x 10 23 mol -1 है।

वैज्ञानिक महत्व

एवोगैड्रो स्थिरांक स्थूल और सूक्ष्म प्राकृतिक अवलोकनों में एक महत्वपूर्ण कड़ी की भूमिका निभाता है। यह एक तरह से अन्य भौतिक स्थिरांकों और गुणों के लिए एक पुल बनाता है। उदाहरण के लिए, यह गैस स्थिरांक (R) और बोल्ट्ज़मान स्थिरांक (k) के बीच संबंध स्थापित करता है:

आर = केएन ए = 8.314472 (15) जे मोल -1 के -1।

और फैराडे स्थिरांक (एफ) और प्राथमिक चार्ज (ई) के बीच भी:

एफ = एन ए ई = 96485.3383 (83) सी मोल -1।

स्थिरांक की गणना

संख्या का निर्धारण परमाणु के द्रव्यमान की गणना को प्रभावित करता है, जो गैस के एक मोल के द्रव्यमान को एवोगैड्रो की संख्या से विभाजित करके प्राप्त किया जाता है। 1905 में, अल्बर्ट आइंस्टीन ने ब्राउनियन गति के परिमाण के आधार पर इसे प्राप्त करने का प्रस्ताव रखा। यह वह विचार था जिसे जीन पेरिन ने 1908 में परीक्षण किया था।

एसआई आधार इकाइयों की परिभाषाओं में परिवर्तन के अनुसार, यह बिल्कुल बराबर है

कभी-कभी साहित्य में भेद किया जाता है अवोगाद्रो स्थिरांक एन A, जिसका आयाम mol −1 है, और संख्यात्मक रूप से इसके बराबर आयामहीन है अवोगाद्रो की संख्याए ।

अवोगाद्रो का नियम

निरंतर माप का इतिहास

एवोगैड्रो ने स्वयं किसी दिए गए आयतन में अणुओं की संख्या का अनुमान नहीं लगाया था, लेकिन उन्होंने समझा कि यह एक बहुत बड़ा मूल्य था। किसी दिए गए आयतन में व्याप्त अणुओं की संख्या ज्ञात करने का पहला प्रयास वर्ष में किया गया था जोसेफ लोस्चमिड्ट. लॉस्च्मिड्ट की गणना से यह पता चला कि हवा के लिए प्रति इकाई आयतन में अणुओं की संख्या 1.81⋅10 18 सेमी −3 है, जो वास्तविक मान से लगभग 15 गुना कम है। आठ साल बाद, मैक्सवेल ने प्रति घन सेंटीमीटर "लगभग 19 मिलियन मिलियन मिलियन" अणुओं या 1.9⋅10 19 सेमी −3 का बहुत करीबी अनुमान दिया। उनके अनुमान के अनुसार अवोगाद्रो की संख्या लगभग थी 10 22 (\प्रदर्शन शैली 10^(22)).

वास्तव में, सामान्य परिस्थितियों में 1 सेमी³ में एक आदर्श गैस होती है 2.68675⋅10 19 अणु. इस मात्रा को लॉस्च्मिड्ट संख्या (या स्थिरांक) कहा जाता था। तब से, एवोगैड्रो की संख्या निर्धारित करने के लिए बड़ी संख्या में स्वतंत्र तरीके विकसित किए गए हैं। प्राप्त मूल्यों के बीच उत्कृष्ट समझौता अणुओं की वास्तविक संख्या का पुख्ता सबूत प्रदान करता है।

आधुनिक अनुमान

आधिकारिक तौर पर 2010 में अपनाए गए एवोगैड्रो नंबर का मूल्य सिलिकॉन -28 से बने दो क्षेत्रों का उपयोग करके मापा गया था। गोले लिबनिज इंस्टीट्यूट फॉर क्रिस्टलोग्राफी में प्राप्त किए गए थे और ऑस्ट्रेलियाई सेंटर फॉर प्रिसिजन ऑप्टिक्स में इतनी आसानी से पॉलिश किए गए थे कि उनकी सतह पर उभार की ऊंचाई अधिक नहीं थी 98 एनएम. उनके उत्पादन के लिए, उच्च शुद्धता वाले सिलिकॉन -28 का उपयोग किया गया था, जिसे निज़नी नोवगोरोड में सिलिकॉन टेट्राफ्लोराइड से अलग किया गया था, सिलिकॉन -28 में अत्यधिक समृद्ध, सेंट पीटर्सबर्ग में सेंट्रल मैकेनिकल इंजीनियरिंग डिजाइन ब्यूरो में प्राप्त किया गया था।

ऐसी व्यावहारिक रूप से आदर्श वस्तुएं होने से, गेंद में सिलिकॉन परमाणुओं की संख्या की उच्च सटीकता के साथ गणना करना संभव है और इस प्रकार एवोगैड्रो की संख्या निर्धारित की जा सकती है। प्राप्त परिणामों के अनुसार यह बराबर है 6.02214084(18) 10 23 मोल −1 .

स्थिरांक के बीच संबंध

यह सभी देखें

टिप्पणियाँ

टिप्पणियाँ

1. पहले इसे अणुओं की संख्या के रूप में प्रदर्शित किया जाता था ग्राम-अणुया परमाणुओं में ग्राम-परमाणु.
2. अवोगाद्रो स्थिरांक// भौतिक विश्वकोश / अध्याय। ईडी। ए. एम. प्रोखोरोव। - एम.: सोवियत इनसाइक्लोपीडिया, 1988. - टी. 1. - पी. 11. - 704 पी. - 100,000 प्रतियां
3. भिन्न एन, कणों की संख्या का संकेत (इंग्लैंड)। कण संख्या)
4. http://www.iupac.org/publications/books/gbook/green_book_2ed.pdf
5. , साथ। 22-23.
6. , साथ। 23.
7. अंतर्राष्ट्रीय इकाइयों की प्रणाली के संभावित भविष्य के संशोधन पर, एसआई। सीजीपीएम (2011) की 24वीं बैठक का संकल्प 1।

वह सैद्धांतिक रसायन विज्ञान में एक वास्तविक सफलता बन गए और इस तथ्य में योगदान दिया कि काल्पनिक अनुमान गैस रसायन विज्ञान के क्षेत्र में महान खोजों में बदल गए। रसायनज्ञों की धारणाओं को गणितीय सूत्रों और सरल संबंधों के रूप में ठोस सबूत प्राप्त हुए, और प्रयोगों के परिणामों ने अब दूरगामी निष्कर्ष निकालना संभव बना दिया है। इसके अलावा, इतालवी शोधकर्ता ने एक रासायनिक तत्व के संरचनात्मक कणों की संख्या की मात्रात्मक विशेषता प्राप्त की। अवोगाद्रो की संख्या बाद में आधुनिक भौतिकी और रसायन विज्ञान में सबसे महत्वपूर्ण स्थिरांकों में से एक बन गई।

आयतनात्मक संबंधों का नियम

गैस प्रतिक्रियाओं के खोजकर्ता होने का सम्मान 18वीं सदी के अंत के फ्रांसीसी वैज्ञानिक गे-लुसाक को है। इस शोधकर्ता ने दुनिया को एक प्रसिद्ध कानून दिया जो गैसों के विस्तार से जुड़ी सभी प्रतिक्रियाओं को नियंत्रित करता है। गे-लुसाक ने प्रतिक्रिया से पहले गैसों की मात्रा और रासायनिक अंतःक्रिया के परिणामस्वरूप उत्पन्न मात्रा को मापा। प्रयोग के परिणामस्वरूप, वैज्ञानिक एक निष्कर्ष पर पहुंचे जिसे सरल आयतन संबंधों के नियम के रूप में जाना जाता है। इसका सार यह है कि गैसों के पहले और बाद के आयतन एक दूसरे से छोटी पूर्ण संख्याओं के रूप में संबंधित हैं।

उदाहरण के लिए, जब गैसीय पदार्थ परस्पर क्रिया करते हैं, उदाहरण के लिए, एक मात्रा ऑक्सीजन और दो मात्रा हाइड्रोजन के अनुरूप, तो दो मात्रा वाष्पशील पानी प्राप्त होता है, इत्यादि।

यदि सभी आयतन माप समान दबाव और तापमान पर होते हैं तो गे-लुसाक का नियम मान्य है। इटालियन भौतिक विज्ञानी अवोगाद्रो के लिए यह कानून बहुत महत्वपूर्ण साबित हुआ। उनके मार्गदर्शन में, उन्होंने अपनी परिकल्पना तैयार की, जिसके गैसों के रसायन विज्ञान और भौतिकी में दूरगामी परिणाम थे, और अवोगाद्रो की संख्या की गणना की।

इतालवी वैज्ञानिक

अवोगाद्रो का नियम

1811 में, एवोगैड्रो को यह समझ में आया कि स्थिर तापमान और दबाव पर समान मात्रा में मनमानी गैसों में अणुओं की समान संख्या होती है।

यह कानून, जिसे बाद में इतालवी वैज्ञानिक के नाम पर रखा गया, ने विज्ञान में पदार्थ के सबसे छोटे कणों - अणुओं का विचार पेश किया। रसायन विज्ञान को अनुभवजन्य विज्ञान में विभाजित किया गया और यह मात्रात्मक विज्ञान बन गया। एवोगैड्रो ने विशेष रूप से इस बात पर जोर दिया कि परमाणु और अणु एक ही चीज़ नहीं हैं, और परमाणु सभी अणुओं के निर्माण खंड हैं।

इतालवी शोधकर्ता के कानून ने उन्हें विभिन्न गैसों के अणुओं में परमाणुओं की संख्या के बारे में निष्कर्ष पर पहुंचने की अनुमति दी। उदाहरण के लिए, अवोगाद्रो के नियम को निकालने के बाद, उन्होंने इस धारणा की पुष्टि की कि ऑक्सीजन, हाइड्रोजन, क्लोरीन, नाइट्रोजन जैसी गैसों के अणुओं में दो परमाणु होते हैं। विभिन्न परमाणुओं से बने तत्वों के परमाणु द्रव्यमान और आणविक द्रव्यमान को स्थापित करना भी संभव हो गया।

परमाणु और आणविक द्रव्यमान

किसी तत्व के परमाणु भार की गणना करते समय, सबसे हल्के रासायनिक पदार्थ के रूप में हाइड्रोजन के द्रव्यमान को शुरू में माप की इकाई के रूप में लिया गया था। लेकिन कई रासायनिक पदार्थों के परमाणु द्रव्यमान की गणना उनके ऑक्सीजन यौगिकों के अनुपात के रूप में की जाती है, अर्थात ऑक्सीजन और हाइड्रोजन का अनुपात 16:1 लिया गया। यह सूत्र माप के लिए कुछ हद तक असुविधाजनक था, इसलिए पृथ्वी पर सबसे आम पदार्थ कार्बन के आइसोटोप के द्रव्यमान को परमाणु द्रव्यमान के मानक के रूप में लिया गया था।

आणविक समकक्ष में विभिन्न गैसीय पदार्थों के द्रव्यमान को निर्धारित करने का सिद्धांत एवोगैड्रो के नियम पर आधारित है। 1961 में, सापेक्ष परमाणु मात्राओं के लिए संदर्भ की एक एकीकृत प्रणाली को अपनाया गया था, जो एक कार्बन आइसोटोप 12 सी के द्रव्यमान के 1/12 के बराबर पारंपरिक इकाई पर आधारित थी। परमाणु द्रव्यमान इकाई का संक्षिप्त नाम ए.एम.यू. है। इस पैमाने के अनुसार, ऑक्सीजन का परमाणु द्रव्यमान 15.999 amu है, और कार्बन 1.0079 amu है। इस प्रकार एक नई परिभाषा सामने आई: सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान किसी पदार्थ के परमाणु का द्रव्यमान है, जिसे एमू में व्यक्त किया जाता है।

किसी पदार्थ के अणु का द्रव्यमान

किसी भी पदार्थ में अणु होते हैं। ऐसे अणु का द्रव्यमान एमू में व्यक्त किया जाता है; यह मान इसकी संरचना बनाने वाले सभी परमाणुओं के योग के बराबर है। उदाहरण के लिए, एक हाइड्रोजन अणु का द्रव्यमान 2.0158 amu, यानी 1.0079 x 2 है, और पानी के आणविक द्रव्यमान की गणना उसके रासायनिक सूत्र H 2 O से की जा सकती है। दो हाइड्रोजन परमाणु और एक ऑक्सीजन परमाणु का योग 18 होता है। 0152 एएमयू

प्रत्येक पदार्थ के परमाणु द्रव्यमान मान को आमतौर पर सापेक्ष आणविक द्रव्यमान कहा जाता है।

हाल तक, "परमाणु द्रव्यमान" की अवधारणा के बजाय, "परमाणु भार" वाक्यांश का उपयोग किया गया था। वर्तमान में इसका उपयोग नहीं किया जाता है, लेकिन यह अभी भी पुरानी पाठ्यपुस्तकों और वैज्ञानिक कार्यों में पाया जाता है।

पदार्थ की मात्रा की इकाई

आयतन और द्रव्यमान की इकाइयों के साथ, रसायन विज्ञान किसी पदार्थ की मात्रा के एक विशेष माप का उपयोग करता है जिसे मोल कहा जाता है। यह इकाई किसी पदार्थ की उस मात्रा को दर्शाती है जिसमें उतने ही अणु, परमाणु और अन्य संरचनात्मक कण होते हैं जितने 12 ग्राम कार्बन आइसोटोप 12 सी में होते हैं। किसी पदार्थ के एक मोल के व्यावहारिक अनुप्रयोग में, किसी को यह ध्यान में रखना चाहिए कि कौन से कण हैं तत्वों से तात्पर्य आयन, परमाणु या अणु से है। उदाहरण के लिए, H+ आयनों के मोल और H2 अणुओं के मोल पूरी तरह से अलग माप हैं।

वर्तमान में, प्रति मोल पदार्थ की मात्रा को बड़ी सटीकता से मापा जाता है।

व्यावहारिक गणना से पता चलता है कि एक मोल में संरचनात्मक इकाइयों की संख्या 6.02 x 10 23 है। इस स्थिरांक को एवोगैड्रो संख्या कहा जाता है। इतालवी वैज्ञानिक के नाम पर, यह रासायनिक मात्रा किसी भी पदार्थ के एक मोल में संरचनात्मक इकाइयों की संख्या दर्शाती है, चाहे उसकी आंतरिक संरचना, संरचना और उत्पत्ति कुछ भी हो।

दाढ़ जन

रसायन विज्ञान में किसी पदार्थ के एक मोल के द्रव्यमान को "मोलर द्रव्यमान" कहा जाता है; इस इकाई को अनुपात g/mol के रूप में व्यक्त किया जाता है। व्यवहार में मोलर द्रव्यमान मान का उपयोग करते हुए, हम देख सकते हैं कि हाइड्रोजन का दाढ़ द्रव्यमान 2.02158 ग्राम/मोल है, ऑक्सीजन 1.0079 ग्राम/मोल है, इत्यादि।

अवोगाद्रो के नियम के परिणाम

गैस की मात्रा की गणना करते समय किसी पदार्थ की मात्रा निर्धारित करने के लिए अवोगाद्रो का नियम काफी लागू होता है। स्थिर परिस्थितियों में किसी भी गैसीय पदार्थ के अणुओं की समान संख्या समान आयतन घेरती है। दूसरी ओर, किसी भी पदार्थ के 1 मोल में अणुओं की एक स्थिर संख्या होती है। निष्कर्ष स्वयं ही सुझाता है: स्थिर तापमान और दबाव पर, गैसीय पदार्थ का एक मोल एक स्थिर आयतन रखता है और इसमें समान संख्या में अणु होते हैं। एवोगैड्रो की संख्या बताती है कि 1 मोल गैस में 6.02 x 1023 अणु होते हैं।

सामान्य परिस्थितियों के लिए गैस की मात्रा की गणना

रसायन विज्ञान में सामान्य स्थिति 760 मिमी एचजी का वायुमंडलीय दबाव है। कला। और तापमान 0 o C. इन मापदंडों के साथ, प्रयोगात्मक रूप से यह स्थापित किया गया है कि एक लीटर ऑक्सीजन का द्रव्यमान 1.43 किलोग्राम है। अतः एक मोल ऑक्सीजन का आयतन 22.4 लीटर है। किसी भी गैस की मात्रा की गणना करते समय, परिणाम समान मान दिखाते हैं। इस प्रकार, अवोगाद्रो के स्थिरांक ने विभिन्न गैसीय पदार्थों की मात्रा के संबंध में एक और निष्कर्ष निकाला: सामान्य परिस्थितियों में, किसी भी गैसीय तत्व का एक मोल 22.4 लीटर होता है। इस स्थिर मान को गैस का मोलर आयतन कहा जाता है।

हम एक स्कूल रसायन विज्ञान पाठ्यक्रम से जानते हैं कि यदि हम किसी पदार्थ का एक मोल लेते हैं, तो उसमें 6.02214084(18).10^23 परमाणु या अन्य संरचनात्मक तत्व (अणु, आयन, आदि) होंगे। सुविधा के लिए, अवोगाद्रो की संख्या आमतौर पर इस रूप में लिखी जाती है: 6.02. 10^23.

हालाँकि, एवोगैड्रो का स्थिरांक (यूक्रेनी में "एवोगैड्रो बन गया") बिल्कुल इस मान के बराबर क्यों है? पाठ्यपुस्तकों में इस प्रश्न का कोई उत्तर नहीं है, और रसायन विज्ञान के इतिहासकार विभिन्न प्रकार के संस्करण पेश करते हैं। ऐसा लगता है कि अवोगाद्रो की संख्या का कोई गुप्त अर्थ है। आख़िरकार, जादुई संख्याएँ होती हैं, जिनमें से कुछ में पाई, फाइबोनैचि संख्याएँ, सात (पूर्व में आठ), 13 आदि शामिल हैं। हम सूचना शून्यता से लड़ेंगे। हम इस बारे में बात नहीं करेंगे कि एमेडियो अवोगाद्रो कौन हैं और इस वैज्ञानिक के सम्मान में, उनके द्वारा बनाए गए कानून के अलावा, पाए गए स्थिरांक का नाम भी क्यों रखा गया। इसके बारे में पहले ही कई लेख लिखे जा चुके हैं।

सटीक रूप से कहें तो, मैं किसी विशिष्ट आयतन में अणुओं या परमाणुओं की गिनती में शामिल नहीं था। सबसे पहले जिसने यह पता लगाने का प्रयास किया कि गैस के कितने अणु होते हैं

एक ही दबाव और तापमान पर एक निश्चित आयतन में समाहित, जोसेफ लॉसचिमिड्ट था, और यह 1865 में था। अपने प्रयोगों के परिणामस्वरूप, लॉस्च्मिड्ट इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि सामान्य परिस्थितियों में किसी भी गैस के एक घन सेंटीमीटर में 2.68675 होता है। 10^19 अणु.

इसके बाद, एवोगैड्रो की संख्या निर्धारित करने के लिए स्वतंत्र तरीकों का आविष्कार किया गया, और चूंकि परिणाम ज्यादातर मेल खाते थे, इसने एक बार फिर अणुओं के वास्तविक अस्तित्व के पक्ष में बात की। फिलहाल, विधियों की संख्या 60 से अधिक हो गई है, लेकिन हाल के वर्षों में वैज्ञानिक "किलोग्राम" शब्द की एक नई परिभाषा पेश करने के लिए अनुमान की सटीकता में और सुधार करने की कोशिश कर रहे हैं। अब तक, किलोग्राम की तुलना बिना किसी मौलिक परिभाषा के चुने हुए सामग्री मानक से की जाती रही है।

हालाँकि, आइए अपने प्रश्न पर लौटते हैं - यह स्थिरांक 6.022 के बराबर क्यों है। 10^23?

रसायन विज्ञान में, 1973 में, गणना में सुविधा के लिए, "पदार्थ की मात्रा" जैसी अवधारणा को पेश करने का प्रस्ताव किया गया था। मोल मात्रा मापने की मूल इकाई बन गया। IUPAC अनुशंसाओं के अनुसार, किसी भी पदार्थ की मात्रा उसके विशिष्ट प्राथमिक कणों की संख्या के समानुपाती होती है। आनुपातिकता गुणांक पदार्थ के प्रकार पर निर्भर नहीं करता है, और एवोगैड्रो की संख्या इसका व्युत्क्रम है।

स्पष्टता के लिए, आइए एक उदाहरण लें। जैसा कि परमाणु द्रव्यमान इकाई की परिभाषा से ज्ञात होता है, 1 a.u.m. एक कार्बन परमाणु 12C के द्रव्यमान के बारहवें भाग के अनुरूप है और 1.66053878.10^(−24) ग्राम है। यदि आप 1 एमू गुणा करते हैं। अवोगाद्रो स्थिरांक से, हमें 1.000 g/mol प्राप्त होता है। अब आइए कुछ लें, मान लीजिए, बेरिलियम। तालिका के अनुसार, एक बेरिलियम परमाणु का द्रव्यमान 9.01 एएमयू है। आइए गणना करें कि इस तत्व के परमाणुओं का एक मोल किसके बराबर है:

6.02 x 10^23 मोल-1 * 1.66053878x10^(−24) ग्राम * 9.01 = 9.01 ग्राम/मोल।

इस प्रकार, यह पता चलता है कि संख्यात्मक रूप से यह परमाणु के साथ मेल खाता है।

अवोगाद्रो के स्थिरांक को विशेष रूप से चुना गया था ताकि दाढ़ द्रव्यमान एक परमाणु या आयाम रहित मात्रा - सापेक्ष आणविक के अनुरूप हो। हम कह सकते हैं कि अवोगाद्रो की संख्या का स्वरूप, एक ओर, द्रव्यमान की परमाणु इकाई के कारण है, और दूसरी ओर, द्रव्यमान की तुलना के लिए आम तौर पर स्वीकृत इकाई - ग्राम।