Что такое число Авогадро

Число Авогадро — это физическая постоянная, равная количеству частиц — атомов, молекул или ионов — в одном моле любого вещества, приблизительно 6,02·10²³ частиц на моль. Она связывает массу вещества, которую можно взвесить, с числом составляющих его частиц. Названа в честь итальянского учёного Амедео Авогадро. Это число имеют в виду, когда спрашивают, что такое число Авогадро, на уроках химии.

$N_A = 6{,}02 \cdot 10^{23}\text{ моль}^{-1}$

Разбор по случаям

Примеры

Молекулы в моле воды. Один моль воды содержит столько молекул, сколько задаёт число Авогадро: $N = 1 \cdot 6{,}02 \cdot 10^{23} = 6{,}02 \cdot 10^{23}$ молекул.

Масса такого моля равна молярной массе воды $M = 18\text{ г/моль}$, то есть именно в $18\text{ г}$ воды содержится это количество молекул. Число не зависит от того, какое конкретно взято вещество — в любом моле частиц оказывается ровно $N_A$, будь то газ, жидкость или твёрдое тело.

Атомы в двух молях углерода. Возьмём порцию чистого угля количеством $n = 2\text{ моль}$: число атомов углерода в ней равно $N = n \cdot N_A = 2 \cdot 6{,}02 \cdot 10^{23} = 1{,}204 \cdot 10^{24}$ атомов.

Масса такой порции составит $m = n \cdot M = 2 \cdot 12 = 24\text{ г}$, если молярная масса углерода равна $12\text{ г/моль}$.

Так постоянная Авогадро позволяет перейти от массы, измеримой на обычных школьных весах, к огромному числу отдельных атомов, которое напрямую сосчитать нельзя никаким способом.

Частые ошибки

• Число Авогадро путают с молярной массой, хотя первое — количество частиц, а второе — масса моля в граммах.
• Считают, что число Авогадро относится только к атомам, забывая, что оно верно и для молекул и ионов.
• Округляют число Авогадро до 6·10^23 в расчётах, где нужна точность, и получают на выходе заметную погрешность.

Коротко

Число Авогадро — это постоянная, равная количеству частиц в одном моле вещества, и она одинакова для атомов, молекул и ионов. Понимание того, что такое число Авогадро, лежит в основе перехода от массы вещества к числу его частиц.