????? ??? ?????? ? ?????


آووگادرو ، با استفاده از قانون فاراده که مقدار الکتریسیته لازم برای آزاد کردن یک یون گرم +H را 96487 کولن بدست آورده بود و با استفاده از بار الکترون ، این عدد را بدست آورد. زیرا 96487 کولن الکتریسیته برای آزاد کردن یک مول الکترون مصرف می شود. پس :

N=96487 / (1.6021*10-19) = ۶٫۰۲۲۵*۱۰۲۳
 

مطالبی چند پیرامون این عدد
شیمیدانها همیشه از عدد آووگادرو استفاده می کنند؛ زیرا یک شیمیدان بر اهمیت این عدد واقف بوده و می داند که به چکار می آید.آیا تا بحال به این فکرکرده اید که:
• این عدد از کجا آمده؟
• آیا آووگادرو خودش همه محاسبات رو انجام داده ؟
• ممکنه که این عدد یک عدد قرار دادی باشه؟
• چطوری آنرا اندازه گیری کرده اند؟



برای دریافت پاسخ به ادامه این نوشتار توجه کنید.


آماده ئوآووگادرو(Amadeo Avogadro ) (1776-1856) صاحب فرضیه آووگادرو در سال 1811 همانی است که به همراه استانیس لائو (Stanislao Cannizzaro)[ صاحب قانون گای لوساک (Gay-Lussacs)]کلیه شبهات مربوط به مقیاس وزن اتمی را در کنفرانس کارسرو(Karlsruhe ) به ظرافت تمام از میان برداشتند.
بله عدد آووگادرو عنوانی است که به افتخار محاسبه تعداد اتمها ؛ ملکولها و ….موجود در یک گرم مول از هر ماده شیمیایی به او داده شد. البته شایان ذکر است که چنانچه واحد جرم را عوض نمایید ( مثلا پوند مول بگیرید) مقدار عدد آووگادرو دیگر 1023*6.022 نخواهد بود.
اولین کسی که تعداد مولکولهای جرمی مواد را محاسبه نمود جوزف لاشمیت( Josef Loschmidt) (1821-1895) دبیر یکی از دبیرستانهای استرالیا بود. وی در سال 1865 با استفاده از تئوری جدید جنبش ملکولی (KMT) تعداد ملکولهای موجود در یک سانتی متر مکعب از ماده گازی شکل ، تحت شرایط متعارفی دما و فشار را محاسبه و مقدار آنرا 1019*2.66 بدست آورد. معمولا این عدد را ثابت لاشمیتز می نامند. این مقدار در سایتNIST به میزان 2.686 7775 x 1025 m-3 آورده شده است.



برای اولین بار چه وقت عدد آووگادرو بکار گرفته شد؟
بنظر می رسد که اولین بار در سال 1909 و در مقاله ای تحت عنوان : حرکت برآونی و واقعیت ملکولی(Movement and Molecular Reality) که به قلم جین باپتیس جین پرین (Jean Baptiste Jean Perrin (b. Lille, France, 30.9.1870-d. New York, 17.4.1942.) نوشته شده این تخصیص صورت گرفته است. این مقاله در( Annals De Chimie et de Physique ) از فرانسه به انگلیسی توسط فردریک سودی(Fredric Soddy ) ترجمه شده و هم اکنون نیز در دسترس است.
پرین همان کسی است که در سال 1926 جایزه نوبل فیزیک را بواسطه کار بر روی عدم پیوستگی ساختار ماده و خصوصا کشف تعادل ته نشینی (sedimentation equilibrium) از آن خود نمود. نام پرین برای بسیاری از کسانیکه با محاسبات دینامیک ملکولی سروکار دارند آشناست زیرا بسیاری از این روشها توسط وی توسعه داده شده است. در مقاله پرین او گفته که : این عدد ثابت N ، ثابتی است جهانی که مناسب است آنرا ثابت آووگادرو درنظر بگیریم.
در مراسم اهدا جایزه نوبل در سال 1926 در باره کار پرین گفته شد که :
شاید بتوان گفت که در این کار که ما آنرا خلاصه نموده ایم ؛ پرین بطور غیر مستقیم به وجود ملکولها اشاره نموده است. همانطور که از مشاهده مستقیم در ک می کنیم ، ذرات میکروسکپی موجود درمایع ، هیچگاه در حال استراحت نیستند. آنها بطور دائم در حرکتند ، حتی در شرایط کامل تعادل بیرونی ، دمای ثابت و …
تنها توضیح انکار ناپذیر برای این پدیده ، انتساب حرکت ذرات به شوکهای تولیدی از سوی ملکول خود مایع است. انشتین تئوری ریاضی این پدیده را قبلا عنوان نموده بود. اولین دلیل تجربی این تئوری توسط فیزیکدان آلمانی سدیگ (Seddig) بیان شده است. بعد از وی ؛ دو دانشمند بطور همزمان بر روی این مسئله کار کرده اند. یکی از انها پرین و دیگری ودبرگ (Svedberg) بود. ما تنها به پرین می پردازیم. اندازه گیریهای او بر روی حرکت برآونی نشان داد که تئوری انشتین کاملا صادق است. هر چند که این اندازه گیری ها مقدار جدیدی را برای عدد آووگادرو ارائه نمود.
تولید ضربه های ملکولی نه تنها حرکت رو به جلو ذرات را در مایع سبب می شود بلکه آنها را به چرخش نیز وا می دارد. تئوری این چرخش توسط انیشتین بیان شده بودولی اندازه گیری این چرخش توسط پرین به انجام رسید.درحین همین اندازه گیری ها بود که وی به عدد جدیدی برای آووگادرو دست یافت. خب نتایج این تحقیقات چیست؟ در دو گرم هیدروژن چندتا ملکول وجود دارد؟
خب باتوجه به این سه روش ؛ این جوابها بدست می آیند: 68.2 x 1022; 68.8 x 1022; 65 x 1022
کارهای انشتین و پرین قدمهای اولیه در راه شناخت ماهیت ملکولهایی به حساب می آیند که حتی تا پیش از دهه 1900 ناشناخته بودند و عدد آووگادرو دارای مقداری بود که باید بطور تجربی اندازه گیری میشد.در ادامه کار لاشمیتز و پرین ؛ بسیاری از دانشمندان با بکارگیری روشهای مختلف تلاش زیادی را برای رسیدن به مقدار دقیق تری از تعداد ملکولهای موجود در یک مول ماده ، انجام داند ولی تا سال 1933 هنوز به قطعیت مناسبی دست نیافتند. مقاله ویرگو( فیزیکدانی در دانشگاه شفیلد انگلستان) تحت عنوان "Loschmidts Number" منتشره در سال 1933 بیان میدارد که :
این عدد که متناوبااز آن به عنوان عدد آووگادرو یاد می شود بیان دیگری است از عدد لاشمیتز که همان تعداد ملکولهای موجود در یک سانتی متر مکعب از گاز در شرایط استاندارد می باشد.
متاسفانه این تعابیر اغلب ناپایدار هستند. فرضیه مهم آووگادرودر شناسایی تعداد ملکولهای گازهای مختلف در حجم معین ( تحت فشار و دمای یکسان) در سال 1811 فرموله شد و لذا با نام وی درآمیخت؛ اما آووگادرو تخمینی کمی از ثابتهای بالا ارائه ننمود.
اولین تخمین واقعی از تعداد ملکولهای موجود در یک سانتی متر مکعب از گاز ، تحت شرایط استاندارد ، در سال 1865 و توسط لاشمیتززده شد و از این زمان بود که تعداد ملکولها ( اتمها) در یک گرم ملکول(اتم) مورد ارزیابی قرار گرفت.البته بر پایه اکثرمتون علمی آلمانی ، از نقطه نظر کمیتی چنان بر می آید که بجای عدد لاشمیتز بر سانتی متر مکعب باید گفت عدد لاشمیتز بر ملکول (اتم) گرم .
لذا تا سال 1933نظریه روشنی که این عدد باید به چه نام معرفی شود ، وجود نداشت. ویرجو ادامه می دهد که در آن سال 8 تعیین جدا از هم برای کشف مقدار واقعی این عدد ساخته شده بود.( زیرا این عدد پایه ثابت اتمی است که احتمالا مقدارش مهمترین چیز در فیزیک اتمی می باشد). جدیدترین مقدار برای آنچه که ما امروزه آن را عدد آووگادرو می نامیم؛ پراش پرتو ایکسی است که در فاصله شبکه ای فلزات و نمکها سنجیده می شود. در مقاله ویرجو ، کوششهایی را که وی پیش از این در استفاده از این روش به انجام رسانده ، آورده شده است.در کتابهای نوین شیمی عمومی نتایج متاثر از این روشها آورده شده است.مثلا از داده های حاصل از اشعه ایکس ، فرد می تواند معین کند که تیتانیم (TI) دارای ساختمانی با هسته%



:: برچسب‌ها: شیمی کاربردی, آووگادرو
نویسنده : صالحه سنائی راد
تاریخ : دوشنبه ٢٦ فروردین ۱۳٩٢
نقل قول ()