Avogadrova konstanta

Avogadrova konstanta vyjadřuje počet částic v jednotkovém látkovém množství (v 1 molu). Je pojmenována po italském fyzikovi Avogadrovi, její hodnotu však poprvé zjistil Johann Josef Loschmidt roku 1865.

Fyzikální jednotkou Avogadrovy konstanty v soustavě SI je molŠablona:Sup, její číselná hodnota se nazývá Avogadrovo číslo.

Definice, značení, hodnota

Avogadrova konstanta se značí N_A (případně L) a v soustavě SI se udává v jednotkách mol⁻¹.

Avogadrova konstanta byla původně definovaná jako počet atomů ve dvanácti gramech nuklidu uhlíku ${}_{\phantom{1}6}^{12}\text{C}$. Po redefinici SI je však od r. 2019 její hodnota pevně stanovená:

N_A = Šablona:Val (přesně)

Tato hodnota byla zvolena tak, aby s přesností dostupnou v době redefinice odpovídala původní definici, nicméně hmotnost jednoho molu uhlíku ${}_{\phantom{1}6}^{12}\text{C}$ již není 12 gramů zcela přesně, ale pouze téměř přesně, a je třeba ji určit měřením.

Použití ve vědě

Chemické rovnice popisují reakci na úrovni jednotlivých atomů. Ve zkumavce ale pracujeme s gramy látky, což je nepředstavitelně velké množství atomů. Avogadrova konstanta nám je umožňuje vyčíslit. Například když zreaguje jeden mol sodíku (23 g) s jedním molem chlóru (35 g), vznikne jeden mol (58 g) kuchyňské soli. Podle Avogadrovy konstanty víme, že vzniklo cca Šablona:Val molekul soli a navíc máme jistotu, že nám nezůstane žádný nezreagovaný zbytkový chlór či sodík.

Avogadrova konstanta je tedy převodním nástrojem mezi makroskopickým a mikroskopickým pozorováním přírody. Dále poskytuje nástroj pro vytváření vztahů mezi ostatními fyzikálními veličinami a konstantami. Například vztah mezi molární plynovou konstantou R a Boltzmannovou konstantou k_B:

$R=k_{\mathrm{B}}{N}_{\mathrm{A}}=8,31446261815324\mathrm{J}\mathrm{m}\mathrm{o}{\mathrm{l}}^{\mathrm{-}\mathrm{1}}{\mathrm{K}}^{\mathrm{-}\mathrm{1}}$ (přesně).

Vztah mezi Faradayovou konstantou F a elementárním nábojem e je

$F=N_{\mathrm{A}}e=96485,3321233100184\mathrm{C}\mathrm{m}\mathrm{o}{\mathrm{l}}^{\mathrm{-}\mathrm{1}}$ (přesně).

Avogadrova konstanta má těsný vztah k daltonu (Da), dříve nazývanému atomová hmotnostní jednotka u,

$1\mathrm{D}\mathrm{a}=1\mathrm{u}=\frac{M_{\mathrm{u}}}{N_{\mathrm{A}}}=1,66053906892(52)\times 10^{-27}\mathrm{k}\mathrm{g}$,

kde M_u = Šablona:Val je molární hmotnostní konstanta, která po redefinici SI přestala být od r. 2019 pevnou konstantou (s přesnou hodnotou Šablona:Val) a je závislá na experimentálním určení.

Související články

• Avogadrův zákon
• Fyzika částic
• Loschmidtova konstanta
• Molekulová fyzika

Externí odkazy

• Šablona:Commonscat