מהקורס בכימיה בבית הספר אנחנו יודעים שאם ניקח שומה אחת מחומר כלשהו, אז הוא יכיל 6.02214084(18)•10^23 אטומים או יסודות מבניים אחרים (מולקולות, יונים וכו'). מטעמי נוחות, המספר של Avogadro כתוב בדרך כלל בצורה זו: 6.02 • 10^23.
עם זאת, מדוע קבוע אבוגדרו (באוקראינית "הפך לאבוגדרו") שווה לערך זה? אין תשובה לשאלה זו בספרי הלימוד, והיסטוריונים לכימיה מציעים מגוון גרסאות. נראה שלמספר של אבוגדרו יש משמעות סודית כלשהי. אחרי הכל, יש מספרי קסם, שבהם יש המתייחסים למספר "פי", מספרי פיבונאצ'י, שבע (שמונה במזרח), 13 וכו'. נילחם בוואקום המידע. לא נדבר על מיהו אמדאו אבוגדרו, ומדוע, בנוסף לחוק שהוא ניסח, הקבוע המצוי, נקרא גם מכתש על הירח לכבודו של המדען הזה. מאמרים רבים כבר נכתבו על זה.
למען הדיוק, אמדאו אבוגדרו לא ספר מולקולות או אטומים בנפח מסוים. הראשון שניסה להבין כמה מולקולות של גז
הכולל בנפח נתון באותו לחץ וטמפרטורה, היה יוסף לושמידט, וזה היה ב-1865. כתוצאה מהניסויים שלו, לושמידט הגיע למסקנה שבסנטימטר מעוקב אחד מכל גז בתנאים רגילים יש 2.68675 • 10^19 מולקולות.
לאחר מכן, הומצאו מספר רב של דרכים עצמאיות כיצד לקבוע את מספר האבוגדרו, ומכיוון שהתוצאות ברובן חופפות, זה שוב דיבר בעד קיומן בפועל של מולקולות. נכון לעכשיו, מספר השיטות עלה על 60, אך בשנים האחרונות ניסו מדענים לשפר עוד יותר את דיוק האומדן על מנת להציג הגדרה חדשה למונח "קילוגרם". עד כה, הקילוגרם מושווה לתקן החומר הנבחר ללא כל הגדרה יסודית.
אבל בחזרה לשאלתנו - מדוע קבוע זה שווה ל-6.022 • 10^23?
בכימיה, בשנת 1973, מטעמי נוחות בחישובים, הוצע להכניס מושג כזה כמו "כמות החומר". היחידה הבסיסית למדידת כמות הייתה השומה. על פי המלצות IUPAC, הכמות של כל חומר היא פרופורציונלית למספר החלקיקים היסודיים הספציפיים שלו. מקדם המידתיות אינו תלוי בסוג החומר, ומספר האבוגדרו הוא הדדי שלו.
לצורך הבהירות, ניקח דוגמה. כידוע מהגדרת יחידת המסה האטומית, 1 בצהריים. מתאים ל-12 מהמסה של אטום פחמן אחד 12C והוא 1.66053878•10^(−24) גרם. אם נכפיל 1א.א.מ. לפי קבוע Avogadro, אתה מקבל 1,000 גרם/מול. עכשיו בואו ניקח איזה יסוד כימי, נגיד, בריליום. לפי הטבלה, המסה של אטום אחד של בריליום היא 9.01 אמו. בוא נחשב לאיזה שומה אחת של אטומים של יסוד זה שווה:
6.02 x 10^23 מול-11.66053878x10^(−24) גרם9.01=9.01 גרם/מול.
לכן, מסתבר שהמסה הטוחנית זהה מבחינה מספרית למסה האטומית.
הקבוע של אבוגדרו נבחר במיוחד כך שהמסה המולרית תואמת את הערך האטומי או חסר הממדים - המסה המולקולרית (אטומית) היחסית. ניתן לומר שמספר האבוגדרו חייב את הופעתו, מצד אחד, ליחידת המסה האטומית, ומצד שני, ליחידה המקובלת להשוואת המסה - הגרם.
