Защо числото на Авоградо променя завинаги света на химията

Възможно е да сте чували за числата на Фибуначи, както и за Пи, но познавате ли числото на Авогадро? То не е най-популярното и със сигурност няма да го видите изписано в някои от мъжките тоалетни. Стандартното му описание е 6.02214076х10 на 23 степен. Ако трябва да го представим с пълното описание, то тогава ще изглежда така: 602,214,076,000,000,000,000,000.

Числото на Авогадро е светило в химията и демонстрира много сериозна симбиоза между атомите и молекулите. С други думи, това е точната репрезентация на 1 мол – единица мярка за количество. Амедео Авогадро започва своите изчисления, след като първо се е замислил колко точно е цялата повърхност на планетата, която може да използваме.

Очевидно тези изчисления са били доста по-лесни, следователно ученият се насочил към химията и обектите, които без микроскоп не могат да бъдат наблюдавани. Роден е в Италия през 1776 г. и израства в период, в който химията започва да трупа внимание. По същото време Джон Долтън и Джоузеф Луис Гай-Лусак започват да публикуват свои трудове за атоми и молекули. Интересуват се от движението на атомите, тяхното поведение при различни фактори и още много други.

Комбинацията на различни обеми е труд на Гай-Лукас, но точно той ще интригува най-много Авогадро. Въпросният закон гласи, че два обема от газове, могат да реагират един с друг, за да създадат трети газ. Отношението между обемите на предните два, както и този на финалния продукт, винаги се описват в цели числа. С други думи, ако имаме един обем на кислород и го съчетаем с два обема водород, то ще получим водни изпарения – все пак говорим за газове и то на специфична температура.

Авогадро не е съгласен с този закон и неговото приложение. Според неговото изчисление не може да се допускат подобни твърдения. Причината е, че ако законът на колегата е верен, то всеки два газа при една и съща температура и налягане трябва да държат еднакъв брой частици. Единственият начин това да се случи е чрез разлики в атомите и молекулите на един и същи елемент – както в случая е кислорода.

Ето защо най-често е представен като молекула с 2-ка след самото обозначаване. По това време Авогадро няма този термин „молекула“, с който да борави и да докаже своята теория. Веднага е посрещнат с критики от Джон Далтън и още много други. Едва с помощта на Станислао Канизаро, законът и числото на италианеца ще получат необходимото внимание. По това време идеите и изследванията му ще започнат да се разглеждат отново. Как се стига до магическото число?

След като законът се оказва от критична важност за науката. Жан Баптис Перин ще открие точната стойност и ще я посочи на света, но ще посочи Авогардо като истинският откривател.

За да се стигне до нея, човек трябва да разгледа теглото на един атом. То се определя като 1/12 от масата въглерод 12 един от най-често срещаните изотопи на въглерода. Той разполага с 6 протона и 6 електрона, придружени от задължителните 6 неутрона. Електроните имат изключително малка маса. Тъй като 12-те електрона могат да бъдат равни на масата на 1 протон или на 1 неутрон. Атомното тегло на елементите също се описва в Менделеевата таблица. Водородният атом има тегло от 1.00784.

За съжаление учените нямат метод за изчисляване на теглото на атома по време на реакция, същото важи и за молекулите. Различните атоми имат и различно тегло, следователно се прибягва до комбинация между грамове и атомна маса. Единица атомна маса е равна на 1/6.02214076 х 10 на 23 грама.

Идеята е, че ако вземем числото на Авогадро и го приложим върху въглерод 12 изотопа, който има атомна маса от 12, то тогава изчислението ще покаже, че трябва да тежи точно 12 грама. Последният важен въпрос е и как точно учените успяват да изчислят какъв е зарядът на един електрон. Първият опит става с помощта на Робърт Миликан, който измерва силата на електроните. Зареждането на 1 мол от електрони се нарича Фарадей.

Разделянето на един Фарадей на електрони дава с точност и числото на Авогадро. И за да има и малко симпатия към цифрите, нека не забравяме, че числото на Авогардо се празнува всяка година на 23 октомври в точно 6 часа и 2 минути сутринта. Някои химици четат клетвата за вярност към мол единицата, както и се наслаждават на питиета със сух лед – химици са, не се изненадвайте, че имат достъп до него.