يعتبر عدد أفوجادرو عددا ثابتا يساوي عدد الذرات أو الجزيئات أو الأيونات الموجودة في مول واحد من المادة، وقيمته 6.02214129 (27) × 10²³ mol⁻¹. وقد تم اكتشاف هذا العدد من قبل العالم الإيطالي أميديو أفوجادرو، ولذلك فقد سمي بهذا الاسم تيمنا بمكتشفه .
من هو العالم أميديو أفوجادرو
ولد العالم لورنزو رومانو أميديو كارلو أفوجادرو في عائلة نبيلة في مملكة سردينيا (التي أصبحت جزءا من إيطاليا لاحقا) في عام 1776م. تخرج من كلية القانون الكنسي وهو في أواخر العشرينات من عمره، وبدأ دراسة الفيزياء والرياضيات بعد وقت قصير من التخرج. في عام 1809م، بدأ تدريسا كمدرس في مدرسة ثانوية في فرتشيلي، التي تقع بها عائلته .
في عام 1811م نشر فرضيته حول ثابت أفوجادرو في مجلة جان كلود ديلاميثيري دي فيزيك، وأصبح أستاذا للفيزياء في جامعة تورينو في عام 1820م. ولكن استغنت الجامعة عنه في عام 1823م بسبب تورطه في الأنشطة الثورية، وأفاد خطاب الاستغناء بأنه يرغب في منحه وقتا كافيا للبحث والإعفاء من واجبات التدريس الثقيلة، ولكنه عاد للتدريس في جامعة تورينو بعد توحيد إيطاليا وإقرار دستور جديد في عام 1848م، وظل يدرس هناك لمدة 20 عاما آخرين .
فيما يتعلق بحياته الشخصية، تزوج فيليسيا مازي وأنجب منها ثمانية أطفال، ويبدو أنه ملتزم دينيا، وقد شغل عدة مناصب خلال حياته، بما في ذلك مناصب خاصة بقياس الأوزان والموازين والأرصاد الجوية والإحصاءات، كما أصبح عضوا في المجلس الملكي للتعليم العام، وتوفي في 9 يوليو 1856 م .
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 .
تمكن أفوجادرو من ربط هذا الثابت بعدد أفوجادرو من خلال المعادلة التالية:
n0=p0NA/RT0
حيث n0 هو ثابت لوشميدت و NA هو عدد أفوجادرو و T0 هو درجة الحرارة المطلقة و p0 تساوي الضغط و R هو ثابت الغازات العام .
سابقا، كان من الصعب تحديد القيمة الدقيقة لعدد أفوجادرو الذي يقيس كمية مادة معينة على المستوى الذري والميكروسكوبي. ولكن أصبح ذلك ممكنا بعد أن نجح العالم الأمريكي روبرت ميليكان في قياس شحنة الإلكترون في عام 1910. فقد تم تحديد الشحنة الكهربائية لكل مول من الإلكترونات كقيمة ثابتة تسمى ثابت فاراداي، وكانت هذه القيمة معروفة منذ عام 1834 عندما نشرها العالم مايكل فارادا .
عندما نقسم الشحنة الموجودة في مول من الإلكترونات على قيمة الشحنة الموجودة في الإلكترون الواحد، نحصل على قيمة ثابتة لأفوجادرو، ومنذ عام 1910م تمكن العلماء من الحصول على قيمة أكثر دقة لقيمة ثابت فاراداي، وبالتالي تحديد عدد أفوجادرو بطريقة أكثر دقة أيضا .
أمثلة على ثابت أفوجادرو :
إذا كان مول واحد من ذرة Ne = 20 جرام ، فإنه يحتوي على 6.02x 1023 ذرة .
علاقة ثابت أفوجادرو بالمول
ما هو المول :
كان العلماء يتفقون سابقاً على استخدام مصطلح المول في النظام الدولي للقياس للتعبير عن كميات المواد المستخدمة أو المنتجة من أي تفاعل كيميائي
ويتم الربط بين المول وعدد أفوجادرو من خلال العلاقة :
عدد الجزيئات = كتلة المادة (بالجرام) / كتلة الجزيء الواحد (بالجرام)
= عدد الذرات أو الجزيئات أو الأيونات / 6.02x 1023.
أمثلة على عدد أفوجادرو والمول
احسب عدد جزيئات 0.5 مول من الماء H2O .
1mol H2O = 6..02 * 1023
0.5 mol H2O = x
x=0.5 *6.02*1023 / 1= 3.01* 1023 جزيء
مثال أخر على عدد أفوجادرو
احسب كتلة الأكسجين الموجودة في 3 جرام من حمض الأسيتيك CH3COOH
H=1 C=12 O=16
1 MOL (CH3COOH) =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 CaCO3
Ca=40 C=12 O=16
1 MOL (CaCO3) =2 MOL (C)
100 G = 6.02 *1023
50 G = X
X= 50* 6.02 *1023 / 100 = 3.01 * 1023