D'après le cours de chimie de l'école, nous savons que si nous prenons une mole de n'importe quelle substance, elle contiendra 6,02214084(18)•10^23 atomes ou d'autres éléments structurels (molécules, ions, etc.). Pour plus de commodité, le nombre d'Avogadro est généralement écrit sous cette forme: 6,02 • 10^23.
Cependant, pourquoi la constante d'Avogadro (en ukrainien "est devenue Avogadro") est-elle égale à cette valeur ? Il n'y a pas de réponse à cette question dans les manuels et les historiens de la chimie proposent une variété de versions. Il semble que le numéro d'Avogadro ait une signification secrète. Après tout, il existe des nombres magiques, où certains font référence au nombre "pi", aux nombres de fibonacci, sept (huit à l'est), 13, etc. Nous lutterons contre le vide de l'information. Nous ne parlerons pas de qui est Amedeo Avogadro et pourquoi, en plus de la loi qu'il a formulée, la constante trouvée, un cratère sur la Lune a également été nommé en l'honneur de ce scientifique. De nombreux articles ont déjà été écrits à ce sujet.
Pour être précis, Amedeo Avogadro n'a pas compté les molécules ou les atomes dans un volume particulier. Le premier à essayer de comprendre combien de molécules d'un gaz
contenu dans un volume donné à la même pression et température, était Josef Loschmidt, et c'était en 1865. À la suite de ses expériences, Loschmidt est arrivé à la conclusion que dans un centimètre cube de tout gaz dans des conditions normales, il y a 2,68675 • 10 ^ 19 molécules.
Par la suite, un grand nombre de méthodes indépendantes ont été inventées pour déterminer le nombre d'Avogadro, et comme les résultats coïncidaient pour la plupart, cela a encore une fois plaidé en faveur de l'existence réelle des molécules. À l'heure actuelle, le nombre de méthodes dépasse 60, mais ces dernières années, les scientifiques ont tenté d'améliorer encore la précision de l'estimation afin d'introduire une nouvelle définition du terme «kilogramme». Jusqu'à présent, le kilogramme est comparé à la norme de matériau choisie sans aucune définition fondamentale.
Mais revenons à notre question - pourquoi cette constante est-elle égale à 6,022 • 10^23 ?
En chimie, en 1973, pour faciliter les calculs, il a été proposé d'introduire un concept tel que "quantité de substance". L'unité de base pour mesurer la quantité était la mole. Selon les recommandations de l'IUPAC, la quantité de toute substance est proportionnelle au nombre de ses particules élémentaires spécifiques. Le coefficient de proportionnalité ne dépend pas du type de substance et le nombre d'Avogadro est son inverse.
Pour plus de clarté, prenons un exemple. Comme on le sait d'après la définition de l'unité de masse atomique, 1 a.m.u. correspond à un douzième de la masse d'un atome de carbone 12C et vaut 1,66053878•10^(−24) grammes. Si on multiplie 1a.u.m. par la constante d'Avogadro, vous obtenez 1.000 g/mol. Prenons maintenant un élément chimique, disons le béryllium. Selon le tableau, la masse d'un atome de béryllium est de 9,01 amu. Calculons à quoi équivaut une mole d'atomes de cet élément:
6.02 x 10^23 mol-11.66053878x10^(−24) gramme9.01=9.01 gramme/mol.
Ainsi, il s'avère que la masse molaire est numériquement la même que la masse atomique.
La constante d'Avogadro a été spécialement choisie pour que la masse molaire corresponde à la valeur atomique ou sans dimension - la masse moléculaire (atomique) relative. On peut dire que le nombre d'Avogadro doit son apparition, d'une part, à l'unité de masse atomique, et d'autre part, à l'unité généralement acceptée pour comparer la masse - le gramme.
