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阿莫迪歐·阿伏伽德羅
在數(shù)學(xué)學(xué)和物理中,阿伏伽德羅常數(shù)(符號(hào):
)的定義是一個(gè)比值,是一個(gè)樣本中所含的基本單元數(shù)(通常為原子或分子)N與它所含的物質(zhì)量n(單位為摩爾)間的比值,公式為
。因而,它是聯(lián)系一種粒子的摩爾質(zhì)量(即一摩爾時(shí)的質(zhì)量),及其質(zhì)量間的比列常數(shù)。阿伏伽德羅常數(shù)用于代表一摩爾物質(zhì)所含的基本單元(如分子或原子)之?dāng)?shù)目,而它的數(shù)值為:
在通常估算時(shí),常取6.02×1023或6.022×1023為近似值。
較早的定義中所訂的另一個(gè)數(shù)值為阿伏伽德羅數(shù),歷史上這個(gè)詞與阿伏伽德羅常量有著密切的關(guān)系。當(dāng)國(guó)際單位制(SI)修訂了基本單位后,所有物理數(shù)目的概念都必需被重定義。阿伏伽德羅數(shù)的新定義由讓·佩蘭所下,定為一克原子氫所含的分子數(shù)。跟它一樣的是,12克核素碳-12所含的原子數(shù)目。為此,阿伏伽德羅數(shù)是一個(gè)無量綱的數(shù)目,與用基本單位表示的阿伏伽德羅常量數(shù)值一致。科學(xué)家還在不斷精確化阿伏伽德羅常數(shù),最新的研究論文發(fā)覺其數(shù)值為6.(74)×1023,括弧中的數(shù)字表示最后兩位市值數(shù)字的不確定性。
阿伏伽德羅常數(shù)因阿莫迪歐·阿伏伽德羅得名,他是一名19世紀(jì)初期的英國(guó)物理家,在1811年他率先提出,二氧化碳的容積(在某氣溫與壓力下)與所含的分子或原子數(shù)目成反比,與該二氧化碳的性質(zhì)無關(guān)。日本化學(xué)學(xué)家讓·佩蘭于1909年提出阿伏伽德羅常數(shù)公式,把常數(shù)命名為阿伏伽德羅常量來記念他。佩蘭于1926年獲頒諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng),他研究一大課題就是各類量度阿伏伽德羅常量的方式。
阿伏伽德羅常量的值,最早由法國(guó)物理及化學(xué)學(xué)家約翰·約瑟夫·洛施米特(Josef)于1865年所得阿伏伽德羅常數(shù)公式,他透過估算某固定容積二氧化碳內(nèi)所含的分子數(shù),成功恐怕出空氣短發(fā)子的平均半徑。后者的數(shù)值,即理想二氧化碳的數(shù)目密度,叫“洛施米特常數(shù)”,就是以他命名的,這個(gè)常數(shù)大概與阿伏伽德羅常量成反比。因?yàn)榘⒎さ铝_常量有時(shí)會(huì)用L表示,所以不要與洛施米特()的L混淆,而在英語(yǔ)文獻(xiàn)中可能時(shí)會(huì)把它們都叫作“洛施米特常數(shù)”,只能用計(jì)量單位來區(qū)分提到的究竟是哪一個(gè)。
要確切陽(yáng)線度出阿伏伽德羅常量的值,須要在宏觀和微觀尺度下,用同一個(gè)單位,去量度同一個(gè)數(shù)學(xué)量。這樣做在早年并不可行,直至1910年,羅伯特·密立根成功量度到一個(gè)電子的電荷,才才能利用單個(gè)電子的電荷來做到微觀量度。一摩爾電子的電荷是一個(gè)常數(shù),別稱拉第常數(shù),在麥可·法拉第于1834年發(fā)表的電解研究中有提到過。把一摩爾電子的電荷,減去單個(gè)電子的電荷,可得阿伏伽德羅常量。
中學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)