阿伏伽德罗常数的测定

阿伏加德罗常数的测定
阿伏加德罗常数是化学中一项非常重要的常数，通常表示为Avogadro constant，记
作N_A，它表示1摩尔物质中所含有的基本粒子（如原子、分子等）的个数。

阿伏加德罗
常数的值为6.022×10^23/mol。

阿伏加德罗常数的测定是实验室中极其重要的课题，也是困扰化学家很长时间的问题。

它的测定方法有许多种，以下是其中几种典型的方法：
1.油滴实验
这种方法是利用油滴在电场中运动的受力情况，根据对油滴的运动所受到的电场力和
重力的平衡关系，可以求出电荷的大小，进而求出元电荷的大小，从而计算出阿伏加德罗
常数。

2. 气体扩散法
利用气体分子自身的运动特性，通过测定气体分子的平均自由程、膨胀系数等参数，
可以得到阿伏加德罗常数的值。

3. X射线测定法
通过对晶体材料中的晶胞参数等参数的测定，可以得到阿伏加德罗常数的值。

这三种方法各有优缺点，但它们都经过了科学家们的认真研究和大量实验验证，可以
得到比较准确的结果。

目前，国际标准化组织根据多个不同的实验结果，确定了阿伏加德罗常数的值为
6.02214076×10^23/mol。

这一值在国际上得到了广泛的认可和应用，在化学和物理等领
域都有重要的应用。

总之，阿伏加德罗常数的测定是化学中的一项重要课题，各种实验方法都经过了科学
家们的系统研究和验证，现在得到了广泛认可的结果。

阿伏加德罗常数是化学中一个非常
基础、非常重要的常数，它的正确值对于化学领域的理论研究和应用都有着巨大的影响。

阿伏伽德罗常数的测定
阿伏伽德罗常数（Avogadro's Constant）是一个重要的物理常数，它表示一个物质中的分子数量。

它的值是6.02214076×10^23 mol^-1，也就是说，一个摩尔（mol）的物质中有6.02214076×10^23个分子。

阿伏伽德罗常数的测定是一个重要的物理实验，它可以帮助我们更好地理解物质的结构和性质。

它的测定方法有很多，其中最常用的是电位法。

电位法是一种测量阿伏伽德罗常数的方法，它利用电位的变化来测量物质中的分子数量。

它的原理是：当一个物质中的分子数量发生变化时，它的电位也会发生变化。

因此，我们可以通过测量电位的变化来测量物质中的分子数量。

实验步骤如下：
1.准备一个电极，将它放入一个容器中，容器中装有一定量的溶液；
2.用一个电极测量溶液中的电位；
3.将溶液中的分子数量增加一倍，再次测量溶液中的电位；
4.计算两次测量的电位差，并用它来计算溶液中的分子数量；
5.重复上述步骤，直到得到一个精确的结果。

通过电位法测量阿伏伽德罗常数，可以得到一个比较精确的结果。

它不仅可以帮助我们更好地理解物质的结构和性质，而且还可以用于其他物理实验中。

利用手持技术电解法测量阿伏伽德罗常数实验作者：蔡礼儒白涛冉甜来源：《化学教学》2014年第01期摘要：简要介绍了测量阿伏伽德罗常数的由来与方法。

以铜为电极电解稀硫酸，利用手持技术便捷、快速地测量阿伏伽德罗常数。

该实验能满足学生实验的要求，有利于提高学生化学学习兴趣，让学生感受到定量实验的魅力。

关键词：手持技术；电解法测量；阿伏伽德罗常数；实验探究文章编号：1005–6629（2014）1–0058–03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B从古代先哲到现代科学家们对微观世界的探索从未间断和放弃过，“原子-分子论”的建立标志着近代化学学科的建立，也是人们对微观世界认识的一个重要里程碑，当人们进行任何测定微观世界物理量的实验时，由于实验总是在宏观世界里进行，不论你有意或无意都必须与一个常数——阿伏伽德罗常数打交道。

因为阿伏伽德罗常数是联系宏观与微观的桥梁，是物质的量的单位——摩尔的基准。

在中学教材中对它的定义为：0.012 kg 12C中所含的碳原子数。

对它的测量一直是科学界不断探索的课题。

1 阿伏伽德罗常数的由来与测量方法简介1803年现代化学之父道尔顿根据当量定律、倍比定律和定比定律提出原子论后，盖·吕萨克在研究气体化合的体积关系时，却遭遇了“半个原子”的尴尬。

1811年阿伏伽德罗敏锐地意识到，只要将道尔顿的原子论稍加发展，就可以使二者顺利地统一起来。

这就是引入一个新的概念，在物体和原子之间再引入一个新的关键点，即一个新的分割层次——分子，他提出了阿伏伽德罗假说：“……在相同的体积中，所有气体整分子的数目相等。

……”。

然而由于道尔顿等权威坚持“同类原子必然排斥，不可能结合”的观点和阿伏伽德罗个人威望等诸多历史原因，他的观点并未引起学术界的重视。

戏剧性的是，直到1860年在一次国际化学家代表大会上，一本由意大利科学家康尼扎罗撰写的小册子使化学家们认识到阿伏伽德罗假说的重要性，在小册子里他力排众议，主张必须承认分子和原子的区别，由于他充分的论据、清晰的条理、严谨的方法，并且在原假说的基础上提出了非常合理的测定原子量的方法，阿伏伽德罗分子假说才终于得到科学界的公认[1～2]。

单分子膜法测定阿伏伽德罗常数公式阿伏伽德罗常数(avogadro number、Avogadro constant，符号N)公式，又被称为阿伏伽德罗数，是一个定值，它指明了1立方米理想气体（或其中一种特定温度和压强下的热气体）中的分子数目，它的值表示为6.022×10²³/mol。

阿伏伽德罗常数的概念被提出是由著名化学家安东尼·阿伏伽德罗于1811年提出，因此而得名，它是用于量化物质量组成的一个通用常数。

二、单分子膜法测定阿伏伽德罗常数
单分子膜（Single Molecule Membrane，简称SMM）法测定阿伏伽德罗常数的方法，是一种通过量化碳－氧双键构成的分子密度，根据它来测定阿伏伽德罗常数的新方法。

该方法是通过测定一个碳－氧双键的分子密度来计算阿伏伽德罗常数的，从而来确定多少数量的分子构成一个特定体积中的物质量的方法。

1、使用高能量电子激发碳－氧双键，使碳－氧双键处于稳定的电离态；
2、用薄膜法制备质子膜（Protonated Molecule Membrane），把稳定的碳－氧双键放入其中；
3、用蛋白质瞬时平衡技术（Protein Equilibrium Technique）测定质子膜内的碳－氧双键数量，并量化；
4、根据碳－氧双键的分子密度，将其用阿伏伽德罗常数转换为物质量；
5、根据物质量。

盖-吕萨克定律盖·吕萨克（UosephLollis Gay—lussac，1778—1850年）法国化学家、物理学家。

1778年9月6日生于圣·莱昂特。

1800年毕业于巴黎理工学校。

1850年5月9日，病逝于巴黎,享年72岁。

关于气体体积随温度变化的5个基本实验定律之一。

其内容是一定质量的气体，当压强保持不变时，它的体积V随温度t线性地变化，即V=V0(1+avt)式中V0，V分别是0℃和t℃时气体的体积；av是压力不变时气体的体积膨胀系数。

实验测定，各种气体在0℃时压力约为1/273.15。

盖·吕萨克定律：1802年，盖·吕萨克发现气体热膨胀定律(即盖·吕萨克定律)压强不变时，一定质量气体的体积跟热力学温度成正比。

即V1/T1=V2/T2=……=C 恒量。

并测得气体的膨胀系数为100/26666(现公认为1/273.15)。

盖-吕萨克1805年研究空气的成分。

在一次实验中他证实：水可以用氧气和氢气按体积1∶2的比例制取。

1808年他证明，体积的一定比例关系不仅在参加反应的气体中存在，而且在反应物与生成物之间也存在。

1809年12月31日盖-吕萨克发表了他发现的气体化合体积定律（盖-吕萨克定律），在化学原子分子学说的发展历史上起了重要作用。

盖·吕萨克定律：参加同一反应的各种气体，在同温同压下，其体积成简单的整数比。

这就是著名的气体化合体积实验定律，常称为盖·吕萨克定律。

注：其实查理早就发现压力与温度的关系，只是当时未发表，也未被人注意。

直到盖-吕萨克重新提出后，才受到重视。

早年都称“查理定律”，但为表彰盖-吕萨克的贡献而称为“查理-盖吕萨克定律”。

阿伏伽德罗常数百科名片阿伏伽德罗常量（Avogadro's constant，符号：NA）是物理学和化学中的一个重要常量。

它的数值为：一般计算时取6.02×10^23或6.022×10^23。

实验报告：姓名：时间：地点：化学实验室实验目的：测出阿伏伽德罗常数主要用具：培养皿，胶头滴管，量筒，玻璃棒主要步骤：1. 矫正滴管。

通过用胶头滴管向10ml的量筒中滴加两毫升fatty acid。

快速递加，防止蒸发。

2.数出滴满两毫升所滴的滴数，大概在150~200滴。

3.配置0.0014%的fatty acid溶液。

4.将培养皿中装满水，用玻璃棒将水的表面清理干净，重复两到三次。

5.用滴管将溶液滴到液面上，每滴一滴停几秒种。

当水的表面被分子全部覆盖后，再往上面滴的话会形成明显的可见物，过大约二十秒后消失。

6.如果时间允许，再做一次实验。

数据记录表格：矫正滴管Trail1 Trail2 Trail3 Average106 108 107 107Drops petroleumether/2mlDrops petroleum ether/ml 53Forming the monolayer.Concentration of fatty acid solution: 0.14g/lInside diameter RadiusLarge crystallizing dish 11cm 5.5Fatty acid Drops sol’n trail 1 Drops sol’n trail 2stearic 8 8误差分析：在向量筒滴加两毫升fatty acid时，胶头滴管的角度时常变化，导致测量不准确，在向培养皿中滴加fatty acid时，由于没能很好的理解实验目的，没能准确的测出要用多少滴fatty acid 才能形成分子膜。

下次试验要吸取教训。

硅球法测定阿伏伽德罗常数
阿伏伽德罗常数是指单位物质量中包含的质子和中子数的比值，它的数值约为
6.022×10^23 mol^−1。

阿伏伽德罗常数的精确测量对于化学和物理研究有着至关重要的作用，可以用于计算化学反应的摩尔数、摩尔质量和计算化学中的两个东西之间的量比等。

在测定阿伏伽德罗常数的方法中，硅球法是一种常用的方法。

该方法首先是利用摄氏15度的准确温度将一定体积的氢气灌注入一个精细制作的卵石拦板，然后在室温下将氢气从卵石拦板中吸出来，这个操作旨在使得氢气的体积、质量、密度与摩尔数之间的关系得
到精确测量。

接下来，会用到一些特别的设备，前者为分子科学研究所制造的硅单晶球，
后者是压电晶体谐振器。

它们被锚定在一个真空瓶顶部的保温器上，它们的温度被指示和
稳定在常温（即23.3°C）下。

然后，将经过上述操作的氢气导入硅单晶球中，然后经过一段时间的等待，将氢气重
新取出比较前后容积的变化，就可以得到阿伏伽德罗常数的值。

与此同时，还要通过降低
温度（从23.3°C降低至16.5°C）来确定谐振频率的影响，确保准确性。

硅球法测定阿伏伽德罗常数的优点是使用简单方便，且测量结果可靠。

在实际应用中，还需要注意注意一些细节问题，如仪器调试的效果，实验环境的温度、气压等。

除了硅球法之外，还有其他测定阿伏伽德罗常数的方法，如基于光子计数法的方法和
基于X射线晶体学的方法等。

不过，总的来说，硅球法是被广泛认可的一种高精度的测定
阿伏伽德罗常数的方法，其测定结果具有很高的可靠性和实用性，因此被广泛应用于化学、物理、材料学等领域中。

单分子膜法测定阿伏伽德罗常数在我们日常生活中，提到阿伏伽德罗常数，很多人可能会一头雾水，仿佛在说外星语。

阿伏伽德罗常数就像是化学界的一把钥匙，它帮助我们理解物质的基本构成。

想象一下，如果把所有的分子排成一条线，那得排多长啊！而单分子膜法，就像一位神奇的魔法师，能让我们一探究竟。

听起来是不是有点酷？单分子膜法，这名字听上去就很高大上，其实它背后的原理并不复杂。

我们可以把它理解为一个精细的过滤器，能够把单个分子隔离出来。

就好比你在大海捞针，终于找到了那根针，哇，那种成就感简直不要太赞！通过这种方法，科学家们能够精准地测量分子的数量，这可是一项了不起的成就。

如何用这种方法来测定阿伏伽德罗常数呢？科学家们会准备一些特殊的材料，这些材料能够形成超薄的膜，嘿，简直像是给分子穿上了衣服。

他们会把样品放在膜的一侧，然后观察分子如何通过膜。

听起来简单，但是这个过程可是需要耐心的，就像在煮一锅好汤，慢慢熬才有味道。

在观察过程中，科学家们会收集大量的数据，像是考察一场足球比赛，得记录每一个进球和失误。

通过分析这些数据，他们能够推算出分子的数量，最终得出阿伏伽德罗常数的值。

哇，听着就让人激动，仿佛在解开一个古老的谜团。

你可能会问，这个常数到底有什么用呢？它的应用可广泛得很。

无论是在药物研发，还是在材料科学，阿伏伽德罗常数都是个不可或缺的角色。

想象一下，如果没有它，我们可能连一颗药丸的成分都搞不清楚，真是让人心慌慌。

通过单分子膜法，科学家们不仅能准确测定阿伏伽德罗常数，还能深入了解分子的行为。

就好比打开了一扇窗户，让我们看到了一个全新的世界。

每一个分子都是一个小小的宇宙，里面蕴藏着无限的奥秘。

每当研究者们揭开一个新的发现，内心的激动就像小孩子收到礼物一样，充满了惊喜。

说到这里，有没有觉得科学其实也很有趣呢？不再是那些枯燥的公式，而是一场充满冒险的探索之旅。

我们每个人都可以成为探险家，去发现那些藏在微观世界中的秘密。

单分子膜法并不是一帆风顺，过程中也会遇到不少挑战。