קבוע אבוגדרו
קבוע אבוגדרו (Avogadro constant) הוא מספר החלקיקים (כגון אטומים, מולקולות או יונים) הנמצאים במול אחד של חומר נתון. סימנו של קבוע אבוגדרו הוא NA. לפי הוועדה לנתוני מדע וטכנולוגיה (CODATA), ערכו של קבוע אבוגדרו[1] הוא
(במילים כ-602 סקסטיליון)
קיימת גם אי-ודאות במדידה של קבוע אבוגדרו, לפיה
קבוע אבוגדרו מכונה גם מספר אבוגדרו (Avogadro number). ההגדרה של שני המושגים אינה זהה, אך למרבית הצרכים המעשיים, הם זהים.
הקבוע קרוי על שמו של אמדאו אבוגדרו, כימאי איטלקי בן המאה ה-19.
קבוע זה משמש לחישובים רבים בתחומי הפיזיקה והכימיה ותחומים קשורים, כגון ביולוגיה. מספר המולים הנמצאים בדגימה, כפול קבוע אבוגדרו, הוא מספר החלקיקים הנמצאים באותה דגימה.
הגדרה
לפי ההגדרה של מול, קבוע אבוגדרו הוא מספר "השווה למספר האטומים הנמצאים ב-0.012 קילוגרם של פחמן-12".[2]
הווה אומר, 12 גרם (0.012 קילוגרם) של פחמן-12 מכילים 6.022140857×1023 אטומים של פחמן-12.
באופן כללי יותר, קבוע אבוגדרו הוא מספר החלקיקים הנמצאים בכמות חומר שמסתה, בגרמים, שווה למסה האטומית או למסה המולקולרית של אותו חומר, ביחידות מסה אטומית מאוחדת.
המחשה
על מנת להמחיש את קבוע אבוגדרו, ניתן להשתמש בשאלה: "אם יפוזרו על שטח ארצות הברית מספר אבוגדרו של גרגירי תירס, מה יהיה גובה החומה אותה יהיה צריך לבנות סביב אותה ארץ כדי להכיל את נפח גרגירי התירס?"
נפח ממוצע של גרגר תירס[3] הוא כ-9.1×10-8 m3. שטח ארצות הברית הוא כ-9.826×1012 m2. על ידי הכפלת הנפח של גרגר תירס בודד בקבוע אבוגדרו, נמצא כי נפח מספר אבוגדרו של גרגרי תירס הוא 5.48×1016 m3. חלוקת הנפח בשטח מספקת תוצאה שהיא מספר מסוים של מטרים. כדי להכיל מספר אבוגדרו של גרגירי תירס על שטח ארצות הברית, דרושה חומה בגובה 5.577 קילומטרים.
באופן אחר, אם נעמיד מספר אבוגדרו של חלקיקים במרחק מילימטר זה מזה, האורך שהם יתפסו יהיה בערך 20 קילו פארסק. יחידת מידה לגדלים של גלקסיות.
חישוב המספר
אחת הדרכים לחישוב המספר היא על ידי שימוש באלקטרוליזה, ידוע למשל שבפירוק חצי מול של מים, מועבר מספר אבוגדרו של אלקטרונים. על ידי מדידת הזרם ששימש לפירוק המים אפשר לקבוע את כמות המטען המועברת. כאשר בכל שניה מועבר קולון אחד לכל אמפר. המטען של אלקטרון יחיד נמדד על ידי רוברט מיליקן בניסוי טיפות השמן. כך אפשר לחשב את המטען בקולון חלקי המטען האלמנטרי ולקבל את מספר אבוגדרו.
ראו גם
קישורים חיצוניים
- אבי סאייג, איך ספרו את מספר אבוגדרו?, במדור "שאל את המומחה" באתר של מכון דוידסון לחינוך מדעי, 19 מרץ 2014
הערות שוליים
- ^ "CODATA Value: Avogadro constant". NIST. 25 ביוני 2015. נבדק ב-20 במרץ 2017.
{{cite web}}: (עזרה) - ^ "International Bureau of Weights and Measures, The International System of Units (SI) (8th ed.)" (PDF). 2006. pp. 114–115. נבדק ב-20 במרץ 2017.
{{cite web}}: (עזרה) - ^ http://convert-to.com/507/yellow-dry-corn-grain-kernels-amounts-conversion.html