آمادئو آووگادرو
عدد آووگادرو یا ثابت آووگادرو، نامیده شده به اسم شیمیدان ایتالیایی آمادئو آووگادرو، بر طبق تعریف به تعداد اتمهای ۱۲ گرم کربن، با ایزوتروپ 12C گفته میشود و برابر است با:
این مقدار مساوی است با تعداد، اتمها یا مولکولها در یک مقدار ماده که یک مول از آن ماده را تشکیل میدهند. میدانید اگر 1 مول سکة 50 ریالی (به تعداد عدد آووگادرو سکه) را روی همدیگر قرار دهیم، طول آن به انتهای کهکشان راه شیری خواهد رسید؟!!! در اکثر محاسبات و آزمایشات شیمی یا فیزیک برای آسانی کار از مقدار بسیار زیادی از ماده نمونه (به تعداد عدد آووگادرو) استفاده میشود. این کار به این دلیل است که مواد مورد آزمایش قابل لمس و درک باشد
یک مول از هر ذره ( اتم ، مولکول یا یون ) به تعداد عدد آووگادرو از آن ذره است. یعنی یک ذره مثلا یک مول اتم کربن به اندازه اتم کربن دارد که این مقدار اتم در کنار هم یک مول را ایجاد میکنند.
ریشه لغوی
عدد را به یاد دانشمند پر آوازه ایتالیایی "آمدئو آووگادرو" ، عدد آووگادرو نامیدند که این عدد ، تعداد ذرههای موجود در یک مول از یک ماده است.
اتم گرم
از آنجائیکه اتمها ذراتی بسیار کوچکند و جرم بسیار کمی دارند، یکاهای معمولی مانند گرم برای اندازه گیری جرم آنها بسیار بزرگ است. بنابراین اندازه گیری جرم یکی از آنها با ابزارهای معمولی ، کاری غیر ممکن است. به این علت ، همواره به جای جرم یک اتم ، جرم تعدادی از آنها را که شامل تعداد است در نظر میگیرند که جرم این تعداد از ذره را مبنای کار خود قرار میدهند که قابل اندازه گیری با ترازو است که میتوان برای مقاصد عملی چه در آزمایشگاه و چه در کارخانه بکار برد.
شیمیدانها جرم یک مول یا اتم را اتم گرم مینامند.
کاربرد عدد آووگادرو
برای بیان مفهوم اتم گرم
شیمیدانها جرم یک مول یا اتم را اتم گرم میگویند و آنرا برحسب گرم بیان میکنند. برای مثال اتم اکسیژن ، 16 گرم و اتم کربن ، 12 گرم است؛ یعنی جرم یک مول از اتمهای اکسیژن که شامل اتم است، برابر 16 گرم و به همین ترتیب ، جرم یک مول از اتمهای کربن برابر 12 گرم است.
مفهوم مولکول گرم
بدیهی است جرم یک مول از مولکولهای یک ماده که «مولکول گرم» نامیده میشود. به کمک اتم گرم اتمهای سازنده آن به آسانی قابل محاسبه است. برای مثال ، مولکول گرم اکسیژن برابر مجموع دو اتم اکسیژن گرم و مولکول گرم برابر است با مجموع دو اتم اکسیژن و یک اتم کربن گرم است.
مفهوم وزن مولکولی
شمار اجزای یک مول برابر با عدد آووگادرو است. تعداد مولکولهای موجود در یک مول از یک ترکیب مولکولی ، برابر با عدد آووگادرو است و جرم آن بر حسب گرم برابر با وزن مولکولی آن ترکیب است. برای مثال ، وزن مولکولی برابر با 18.02 است. در نتیجه داریم:
مولکول
چون یک مولکول آب دارای یک اتم O است یک مولکول شامل دو اتم از اتم H و یک مولکول از اتم O است.
مول
مقدار خالصی که شامل عدد آووگادرو ، واحد اصلی باشد، یک مول نامیده میشود که یک واحد اصلی است. مول مقدار ماده خالصی است که تعداد واحدهای مستقل اصلی آن ، دقیقا برابر با تعداد اتمهای 12g کربن 126C باشد. پس نمونهای از یک عنصر که جرم آن بر حسب گرم از لحاظ عددی برابر با وزن اتمی آن عنصر باشد، شامل یک مول از اتمهای آن عنصر ، یعنی شامل عدد آووگادرو اتم است. مثلا وزن اتمی بریلیم ، 9.01218است. بنابر این: اتم بریلیم Be=1mol Be = 6.02205x1023 : 9.01218
اطلاعات اولیه
چون وزن اتمی فلوئور 19.0 و وزن اتمی هیدروژن 1.0 است، سنگینی یک اتم فلوئور ، 19 برابر یک اتم هیدروژن خواهد بود. حال اگر 100 اتم فلوئور و 100 اتم هیدروژن را در نظر بگیریم، جرم مجموع اتمهای فلوئور 19 برابر جرم اتمهای هیدروژن میشود. پس جرمهای هر دو نمونهای از فلوئور و هیدروژن که عمده اتمهای آنها برابر باشد همان نسبت 19.0 به 1.0 یعنی نسبت وزنهای اتمی آنها ، خواهد بود.
اگر 19.0g فلوئور و 1.0g هیدروژن داشته باشیم، این دو مقدار بر حسب گرم و از لحاظ عددی برابر وزنهای اتمی این دو عنصر است. چون جرمهای این دو نمونه نسبت 19.0 به 1.0 دارد، نمونهها باید شامل تعداد اتمهای مساوی باشند. در واقع ، نمونهای از هر عنصر که جرم آن بر حسب گرم عددی برابر با وزن اتمی آن عنصر باشد، شامل این عده اتمهای یکسان خواهد بود.
این عدد را به افتخار "آمدو آووگادرو" ، عدد آووگادرو مینامند. آووگادرو نخستین کسی بود که رفتار گازها در واکنش شیمیایی را بر حسب عده مولکولها واکنش دهنده ، توضیح داد. مقدار عدد آووگادرو با آزمایش معین شده و تا شش رقم با معنی عبارت است از:
6.02205x1023
مول ماده مولکولی
یک مول ، مرکب از عدد آووگادرو واحد مستقل است. یک مول ماده مولکولی مرکب از عدد آووگادرو مولکول و جرمی بر حسب گرم دارد که از لحاظ عددی برابر با وزن مولکولی آن ماده است. مثلا وزن مولکولی H2O برابر 18.02 گرم است، پس مولکول H2O با:
18.02g H2O =1MolH2O =6.02205xa023 مولکول آب H2O
چون یک مولکول آب ، دو اتم H و یک اتم O دارد، یک مول H2O شامل دو اتم H و یک مول اتم O است. با استفاده از تعریف مول ، نوع واحد مستقلی که اندازه گیری میشود، باید مشخص باشد. یک مول از اتمهای H شامل: 6.02205x1023 اتم H و جرم آن ، تا سه رقم با معنی ، 1.01g است، یک مول از مولکولهای H2 شامل 6.02205xa023 مولکول H2 و جرم آن 2.02g است. برای فلوئور :
فلوئور گرم Mol F=6.02205x1023 F=19.0
مولکول فلوئور 1Mol F2=6.02205x1023 F2=38.0g
مول در مواد یونی
وقتی میگوییم یک مول(BaCl2) ، به این معنی است که نمونه مورد نظر ما شامل عدد آووگادرو واحد فرمولی است که واحد مستقل آن مشخص است. یک مول BaCl2 جرمی برابر 208.3g دارد که همان وزن فرمولی BaCl2 است. در واقع ، یک مول BaCl2 شامل باریم:
green137.3g= یون 1Mol
208.3g Bacl2= واحد 1Mol
BaCl2=6.02205x1023Cl2
منبع :
http://fa.wikipedia.org