Условие задачи
Чему равна постоянная Авогадро? Какая ее размерность? Какой физический смысл имеет постоянная Авогадро? Чем постоянная Авогадро отличается от числа Авогадро?
Решение
Дисциплина, к которой относится данная задача, – физическая химия (с элементами молекулярной физики), поскольку здесь рассматриваются числовые и размерностные соотношения, описывающие связь между макроскопическими количествами вещества и числом микроэлементарных частиц.
Ниже приведено подробное решение задачи.
──────────────────────────────
1. Чему равна постоянная Авогадро?
Постоянная Авогадро обозначается как Nₐ и определена как точное число 6,02214076×10²³ при единицах «обратный моль» (1/моль). Это фиксированное число было установлено при переопределении единиц СИ.
──────────────────────────────
2. Какая её размерность?
Размерность постоянной Авогадро определяется единицами, в которых она выражается – 1/моль (mol⁻¹). То есть, фактически, она имеет размерность количества элементарных объектов на единицу количества вещества.
──────────────────────────────
3. Каков физический смысл постоянной Авогадро?
Физический смысл постоянной Авогадро заключается в том, что она задаёт точное число элементарных частиц (атомов, молекул, ионов или других структурных единиц) в одном моле вещества. Это позволяет проводить количественные расчёты, связывающие макроскопическую массу вещества с микроскопическим числом частиц.
──────────────────────────────
4. Чем постоянная Авогадро отличается от числа Авогадро?
Иногда термины «постоянная Авогадро» и «число Авогадро» употребляют взаимозаменяемо, однако можно выделить следующие нюансы:
• Постоянная Авогадро – это величина с размерностью, равная 1/моль (mol⁻¹), которая формально задаёт количество частиц в одном моле вещества. Её значение установлено как 6,02214076×10²³ mol⁻¹.
• Число Авогадро (если делать разграничение в терминологии) обычно понимают как само число 6,02214076×10²³, без указания единиц, то есть как чистая безразмерная величина, характеризующая количество частиц в моле вещества.
Таким образом, основное различие состоит в том, что постоянная Авогадро имеет размерность (обратную к количеству вещества), а число Авогадро – это чистое число, равное значению этой константы без единиц измерения. Обычно для проведения расчетов предпочтительно использовать именно постоянную Авогадро с единицами mol⁻¹, чтобы правильно учитывать размерности в физических и химических расчетах.
──────────────────────────────
Ответы:
1) Nₐ = 6,02214076×10²³ mol⁻¹.
2) Размерность постоянной Авогадро – 1/моль (mol⁻¹).
3) Физический смысл постоянной Авогадро заключается в том, что она определяет число элементарных частиц, содержащихся в одном моле вещества.
4) Постоянная Авогадро – это величина, выраженная с размерностью (mol⁻¹), тогда как число Авогадро может восприниматься как безразмерное число, равное примерно 6,022×10²³, описывающее количество частиц в моле вещества.
Нужно решить другие задачи?
Решить задачу
Похожие задачи
- Формулы алканов, в молекулах которых: а) 5 атомов углерода;
- Дайте определение понятию «относительная молекулярная масса вещества». Как можно определить относительную молекулярную массу данного
- При нагревании идет реакция: H2 +CuO -> Cu +H2O Окислителем и восстановителем в этой реакции являются соответственно