ما هو عدد أفوجادرو (أفوكادرو) Avogadro’s Number؟

Posted in :

Akram Amir El Ali

January 13, 2023

ما هو عدد أفوجادرو (أفوكادرو) Avogadro’s Number؟

عدد أفوجـادرو (أفوكادرو) هو عدد وحدات أي مادة في مول واحد. ويسمى أيضًا ثابت أفوجادرو. و على الرغم من الاسم ، فإن أميديو أفوجادرو لم يكتشف أو حتى يصف عدد أفوجـادرو، و لكن تم تسميته تكريماً لمساهمات أفوجادرو Avogadro في مجال الكيمياء.

ما هو عدد أفوجـادرو؟

رقم افوجادرو هو قيمة محددة بالضبط و تساوي 10²³×6.02214076 ( 602 هيكزيليون) و يرمز لهذا العدد بالرمز N_A . و عادة ما يستخدم الطلاب 10²³×6.02 أو 10²³×6.022 للمحافطة على الأرقام المعنوية في حسابات الكيمياء.

ما هو مقدار ضخامة عدد أفـوجادرو؟

يساوي عدد أفوجـادرو مول واحد ، لذلك هذا هو في الأساس نفس السؤال الذي يطرح دائما كم قيمة المول و التي تساوي عدد أفوجـادرو، فمثلا كما أن الدرزن الواحد من الأقلام يساوي 12 قلما، فإن المول الواحد من الأقلام يساوي عدد أفوجادرو من الأقلام. لذلك يمكننا تطبيق عدد أفوجـادرو على أي شيء:

إذا كان لدينا عدد من قطع الدونات يساوي عدد أفوجـادرو ، فإنها تستغطي سطح الأرض كاملا بطبقة عمقها 5 أميال تقريبا.
إذا كان لديك عدد أفوجـادرو من الدنانير و كنت تنفق في كل ثانية مليار دينار ، فإنك بحاجة إلى 19 مليون سنة تقريبا لتصرفها بالكامل.

تحديد عدد أفوجـادرو

حدد المكتب الدولي للأوزان والمقاييس (BIPM) المول وعدد أفوجـادرو في عام 2017. وأضاف النظام الدولي للوحدات (SI) هذه القيمة إلى قائمته الخاصة بواحد من الثوابت السبعة المحددة في عام 2019.

و قبل هذا التاريخ ، تم تحديد عدد أفوجـادرو بشكل تجريبي. لذا ، فإن معظم النصوص والمقالات تصف قيمًا مختلفة قليلاً لعدد أفوجـادرو . ففي عام 2017 ، حدد المكتب الدولي للأوزان والمقاييس BIPM الرقم بناءً على عدد الذرات في 0.012 كجم من نظير الكربون 12. و تجد الإشارة هنا إلى أن العلم الفيزيائي جوزيف بيرين ابتكر اسم “عدد أفوجـادرو” في عام 1909. وعرفه بأنه عدد الجزيئات في 32 جرامًا من الأكسجين.

على مر السنين ، تم استخدام عدة طرق لحساب عدد أفوجـادرو قبل تحديده بدقة تامة ، و من بين هذه الطرق ما يأتي:

في عام 1865 ، قدر جوزيف لوشميت Josef Loschmidt عدد الجسيمات (n₀) في حجمٍ من الغاز بناءً على ضغطه (p₀) ودرجة الحرارة المطلقة (T₀) وثابت الغاز R. يسمى العدد الذي حصل عليه بثابت لوشميت Loschmidt constant (يرمز لهذه العدد بالرمز n₀ أو L). إنه مرتبط برقم Avogadro:

n₀ = (p₀ * N_A) / (RT0)

استخدم العالم جوزيف بيرين Josef Perrin عدة طرق تجريبية لحساب عدد أفوجـادرو ، وحصل على جائزة نوبل في الفيزياء عام 1926.
في عام 1910 ، قاس روبرت ميليكان Robert Millikan شحنة إلكترون واحد. فقسمة الشحنة الكاملة على مول واحد من الإلكترونات على شحنة إلكترون واحد يعطي عدد أفوجـادرو.
كما تضمنت الطرق الأخرى لحساب عدد أفوجـادرو قياسات الأشعة السينية وإشعاع الجسم الأسود والحركة البراونية وانبعاثات الجسيمات.

أهمية عدد أفوجـادرو

سبب أهمية عدد أفوجـادرو هو أنه يعمل كجسر بين الأعداد الكبيرة جدًا والوحدات المألوفة التي يمكن التحكم فيها. على سبيل المثال ، بسبب عدد أفوجـادرو ، فإنه أصبح بمقدورنا حساب كتلة مول واحد من الماء و التي تساوي 18.015 جرامًا.

في الأساس ، يتيح لنا عدد أفوجـادرو كتابة كتلة مول واحد من مادة بأعداد صغيرة (الوزن الجزيئي). كما يتيح لنا أيضًا كتابة النسب بين المواد المتفاعلة و المواد النتاجة في معادلة كيميائية و هذا الامر يبسط العمليات الحسابية بشكل كبير.