JATOM.GIF (4643 bytes) 科學家是用什麼方法求出一莫耳的原子數(亞佛加厥常數)?(台北市/大安國中/二年級/王百恆

陳正鵬老師


氣體反應定律
:同溫同壓下,各氣體在反應前後,其體積恆成一簡單整數比。

亞佛加厥定律
:同溫同壓下的任何氣體,都含有相同的分子數。

在定量的氣體中,如果能算出其分子數與質量,就可算出一個分子的質量。藉由這個方法,科學家求出一個氫分子的質量。由於一個氫分子是由兩個氫原子所組成,因此,又可求出一個氫原子的質量。

不過,原子質量實在太小,在使用上不方便,所以一開始化學家將氫的原子量定為1,作為原子量的標準,其他元素再與氫做比較,而訂出各元素的原子量。(以此為標準,碳原子量為12、氧原子量為16)

由於原子量只是個比較值,並沒有單位,為了計量上的方便,於是科學家想知道,多少的氫原子才能湊成1克(也就是給原子量加上單位)?計算的結果,求出了 6.02 ×1023
這個數據,這就是所謂的『亞佛加厥常數』。


維尼哥哥


密立根利用「油滴實驗」,測得一個電子的電量為 1.592 ×10-19 庫倫(目前已有更精確的數值,如下),再利用之前湯姆遜所測得的質荷比值(e/m)計算出電子的質量。

同時,根據亞佛加厥定律,在標準狀態下,一莫耳的氣體的體積均為 22.4升。應用法拉第電解定律,在電解反應中,電解出一克當量物質所需的電量=96487.0 ±1.6庫倫(這叫做法拉第常數),以該數值除以每個電子的電量,也就是( 1.6021±0.00007) ×10-19 庫倫,即可得到一克當量的分子數目,這個數目就是亞佛加厥常數,等於 (6.02252 ±0.00028)×1023 /莫耳。