كل ماتود معرفتة عن ” قانون افوجادرو “
عدد أفوجادرو هو عدد ثابت يساوي عدد الذرات أو الجزيئات أو الأيونات الموجودة في أي واحد مول واحد من المادة ، وتبلغ قيمة هذا الثابت 6.02214129 (27) .10
23
mol
-1
، وهذا العدد من اكتشاف العالم الإيطالي
أميديو أفوجادرو
ولذلك سمي بهذا الاسم نسبة إلى مكتشفه .
من هو العالم أميديو أفوجادرو
ولد العالم لورنزو رومانو أميديو كارلو أفوجادرو لعائلة نبيلة في مملكة سردينيا(التي أصبحت جزء من إيطاليا بعد ذلك ) عام 1776م ، وتخرج من كلية القانون الكنسي وهو في أواخر العشرينيات من عمره ، وقد بدأ في دراسة الفيزياء والرياضيات بعد فترة وجيزة من التخرج ، وفي عام 1809م بدأ يعمل مدرس في مدرسة ثانوية بفرتشيلي وهي المنطقة التي تقيم بها عائلته .
وفي عام 1811م قام بنشر مقال يشرح فيها فرضيته عن ثابت أفوجادرو ، وقد نشرها في مجلة جان كلود ديلاميثيري دي فيزيك ، وفي عام 1820م أصبح أستاذ للفيزياء في جامعة تورينو ، ولكن تم الاستغناء عنه من إدارة الجامعة عام 1823م بسبب تورطه في الأنشطة الثورية ، وقد كتبت الجامعة في خطاب الاستغناء عنه أنها تريد أن تمنحه وقت كافي لممارسة أبحاثه والإعفاء من واجبات التدريس الثقيلة ، ولكن بعد توحيد
إيطاليا
وإقرار دستور جديد للبلاد في عام 1848م تم استدعاء أفوجادرو للتدريس بجامعة تورينو مرة أخرى عام 1833م ، وظل يدرس فيها لمدة 20 عام أخرى .
وبالنسبة لحياته الخاصة فقد تزوج من فيليسيا مازي وأنجب منها ثمانية أطفال ويبدو أنه ملتزم دينيًا ، وقد شغل عدة مناصب طوال حياته منها مناصب خاصة بقياس الأوزان والموازين و
الأرصاد الجوية
والإحصاءات كما أصبح عضو في المجلس الملكي للتعليم العام ، وتوفي في 9 يوليو عام 1856م .
تاريخ اكتشاف عدد أفوجادرو
في الواقع لم يكن العالم الألماني أفوجادرو هو أول شخص قام بتحديد قيمة هذا الثابت ، فقد تم تحيده عام 1865م بواسطة العالم يوهان جوزيف لوشميدت ، والذي استطاع أن يقيس متوسط قطر الجزيئات الموجودة في الهواء بطريقة تعادل طريقة حساب عدد الجزيئات في حجم محدد من الغاز ، وهذه القيمة تسمى الآن ثابت لوشميدت تكريمًا لهذا العالم .
وقد استطاع أفوجادرو ربط هذا الثابت مع عدد أفوجادرو من خلال المعادلة :
n
0
=p
0
N
A
/RT
0
حيث n
0
هو ثابت لوشميدت و N
A
هو عدد أفوجادرو و T
0
هو درجة الحرارة المطلقة و p
0
تساوي الضغط و R هو ثابت
الغازات
العام .
وقد تطلب تحديد القيمة الدقيقة لعدد أفوجادرو قياس كمية واحدة من المادة على كلا من المقياس الذري والميكروسكوبي ، وهذا الأمر لم يكن ممكنًا في السابق حتى استطاع العالم الأمريكي روبرت ميليكان قياس شحنة الإليكترون عام 1910م ، حيث أن الشحنة الكهربية لكل مول من الإلكترنات تمثل قيمة ثابتة يطلق عليها اسم ثابت فاراداي وهذه القيمة كانت معروفة منذ عام 1834م عندما نشرها العالم مايكل فاراداي .
وعندما نقوم بقسمة الشحنة الموجودة في مول من الإليكترونات على قيمة الشحنة الموجودة في الإليكترون الواحد ، فإننا نحصل على قيمة ثابت أفوجادرو ، ومنذ عام 1910م استطاع
العلماء
الحصول على قيمة أكثر دقة لقيمة ثابت فاراداي وبالتالي تم تحديد عدد أفوجادرو بطريقة أكثر دقة أيضًا .
أمثلة على ثابت أفوجادرو :
إذا كان مول واحد من ذرة Ne = 20 جرام ، فإنه يحتوي على 6.02x 10
23
ذرة .
علاقة ثابت أفوجادرو بالمول
ما هو المول :
اتفق العلماء في السابق على استخدام مصطلح المول في النظام الدولي للقياس للتعبير عن كميات المواد التي تستخدم والتي تنتج عن أي تفاعل كيميائي
ويتم الربط بين المول وعدد أفوجادرو من خلال العلاقة :
عدد المولات =
كتلة المادة
(بالجرام) / كتلة المول (بالجرام )
= عدد الذرات أو الجزيئات أو الأيونات / 6.02x 10
23
.
أمثلة على عدد أفوجادرو والمول
احسب عدد جزيئات 0.5 مول من الماء H
2
O .
1mol H
2
O = 6..02 * 10
23
0.5 mol H
2
O = x
x=0.5 *6.02*10
23
/ 1= 3.01* 10
23
جزيء
مثال أخر على عدد أفوجادرو
احسب كتلة
الأكسجين
الموجودة في 3 جرام من حمض الأسيتيك CH
3
COOH
H=1 C=12 O=16
1 MOL (CH
3
COOH) =2 MOL (O)
60 g =32 g
3 g =Xg
X=3*32 / 60=1.6 g
احسب عدد ذرات الكربون الموجودة في 50 جرام من كربونات الكالسيوم CaCO
3
Ca=40 C=12 O=16
1 MOL (CaCO
3
) =2 MOL (C)
100 G = 6.02 *10
23
50 G = X
X= 50* 6.02 *1023 / 100 = 3.01 * 10
23