阿伏伽德罗

阿伏伽德罗
一、生平简介
阿莫迪欧·阿伏伽德罗(Amedeo Avogadro、1776年~1856年),意大利化学家,1776年8月9日生于都灵的显赫家族。
1792年进都灵大学学习法学。
1796年获得法学博士学位,开始从事律师工作。
1800年起,开始学习数学和物理学。
1804年被都灵科学院选为通讯院士。
1809年被聘为维切利皇家学院的物理学教授。
1811年发表了阿伏伽德罗假说,也就是今日的阿伏伽德罗定律,并提出分子概念及原子、分子区别等重要化学问题。
1819年被都灵科学院选为院士。
1820年任都灵大学数学和物理学教授,不久被解聘。
1832年,出版了四大册理论物理学,其中写下有名的假设: “在相同的物理条件下,气体相同的体积,含有相同数目的分子。”但未被当时的科学家接受。著名的阿伏伽德罗常量(Avogadro's number)以他的姓氏命名, NA=6.02×1023mol-1
1834年重新被聘任为都灵大学教授,直到1850年退休。
1856年7月9日在都灵逝世。耳机绕线器
二、阿伏伽德罗常数
阿伏伽德罗常数指摩尔微粒(可以是分子、原子、离子、电子等)所含的微粒的数目。光纤调整架阿伏伽德罗常数一般取值为6.023×1023/mol。12.000g12C中所含碳原子的数目,因意大利化学家阿伏伽德罗而得名,具体数值是6.0221367×1023包含阿伏伽德罗常数个微粒的物质的量是1mol。它表示1摩尔的任何物质所含的分子数。它的内容是在同一温度、同一压强下,体积相同的任何气体所含的分子数都相等,这一定律是意大利物理学家阿佛加德多于1811年提出的,在19世纪,当它没有被科学界所确认和得到科学实验的验证之前,人们通常把它称为阿伏伽德罗的分子假说。假说得到科学的验证,被确认为科学的真理后,人们才称它为阿伏伽德罗定律。在验证中,人们证实在温度、压强都相同的情况下,1摩尔的任何气体所占的体积都相等。例如在0℃、压强为760mmHg时,1摩尔任何气体的体积都接近于22.4升,人们由此换算出:1摩尔任何物质都含有6.02205x1023个分子,这一常数被人们命名为阿伏伽德罗常数,以纪念这位杰出的科学家。
例如1mol铁原子,质量为55.847g,其中含6.0221367×1023个铁原子;1mol水分子的质量为18.010g,其中含6.0221367×1023个水分子;1mol钠离子含6.0221367×1023个钠离子;1mol电子含6.0221367×1023个电子。
这个常数可用很多种不同的方法进行测定,例如电化当量法,布朗运动法,油滴法,X射线衍射法,黑体辐射法,光散射法等.这些方法的理论根据各不相同,但结果却几乎一样,差异都在实验方法误差范围之内.这说明阿伏伽德罗常数是客观存在的重要数据.现在公认的数值就是取多种方法测定的平均值.由于实验值的不断更新,这个数值历年略有变化,在20世纪50年代公认的数值是6.023×1023,1986年修订为6.0221367×1023
由于现在已经知道m=n·M/NA,因此只要有物质的式量和质量,NA的测量就并非难事。但由于N光纤电流互感器A在化学中极为重要,所以必须要测量它的精确值。现在一般精确的测量方法是通过测量晶体(如晶体硅)的晶胞参数求得。
三、阿伏伽德罗定律
1.定义:
同温、同压下,相同体积的任何气体含有相同的分子数。
理解:“同温、同压、同体积、同分子数”,只要有任何的“三同”,必有“四同”。
注意事项:
(1)适用范围:气体
(2)应用条件:同温、同压、同体积
(3)三同定一同,二同定比例氢气压缩机 高压
(4)气体分子数相同,即气体的物质的量相同
2. 推论:
由理想气体状态方程推出:
PV=nRT → PV=m/M RT → PM= m/V RT → PM=ρRT(ρ为密度)
(1)同温同压时:
①★V1:V2=n1:n2=N1:N2
②★ρ12=M1:M2
③同质量时:V1:V2=M2:M1
(2)同温同体积时:
④★P1:P2=n1:n2=N1:N2
⑤同质量时:P1:P2=M复合硅微粉2:M1
(3)同温同压同体积时:
⑥ρ1:ρ2=M1:M2=m1:m2
(4)同温同压同质量时:
⑦V1:V2= M2:M1
(5)同体积同物质的量时:
⑧P1:P2=T1:T2
(6)同温同物质的量时:
⑨V1:V2=P2:P1
(7)同压同物质的量时:
⑩V1:V2=T1:T2
四、科学地位
阿伏伽德罗在科学史上占据这样一个重要地位,那么他究竟是个什么样的人呢?从分子论的提出说起。
就在英国化学家道尔顿正式发表科学原子论的第二年(1808年),法国化学家盖·吕萨克在研究各种气体在化学反应中体积变化的关系时发现,参加同一反应的各种气体,在同温同压下,其体积成简单的整数比。这就是著名的气体化合体积实验定律,常称为盖·吕萨克定律。盖吕萨克是很赞赏道尔顿的原子论的,于是将自己的化学实验结果与原子论相对照,
他发现原子论认为化学反应中各种原子以简单数目相结合的观点可以由自己的实验而得到支持,于是他提出了一个新的假说:在同温同压下,相同体积的不同气体含有相同数目的原子。他自认为这一假说是对道尔顿原子论的支持和发展,并为此而高兴。
没料到,当道尔顿得知盖·吕萨克的这一假说后,立即公开表示反对。因为道尔顿在研究原子论的过程中,也曾作过这一假设后被他自己否定了。他认为不同元素的原子大小不会一样,其质量也不一样,因而相同体积的不同气体不可能含有相同数日的原子。更何况还有一体积氧气和一体积氮气化合生成两体积的一氧化氮的实验事实(O2+N2→2NO)。若按盖·吕萨克的假说,n个氧和2n个氮原子生成了2n个氧化氮复合原子,岂不成了一个氧化氮的复合原子由半个氧原子、半个氮原子结合而成?原子不能分,半个原子是不存在的,这是当时原子论的一个基本点。为此道尔顿当然要反对盖·吕萨克的假说,他甚至指责盖·吕萨克的实验有些靠不住。
浮油盖·吕萨克认为自己的实验是精确的,不能接受道尔顿的指责,于是双方展开了学术争论。他们俩人都是当时欧洲颇有名气的化学家,对他们之间的争论其他化学家没敢轻易表态,就连当时已很有威望的瑞典化学家贝采里乌斯也在私下表示,看不出他们争论的是与非。

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