Мектептегі химия курсынан біз кез келген заттың бір мольін алсақ, онда оның құрамында 6,02214084(18)•10^23 атом немесе басқа құрылымдық элементтер (молекулалар, иондар, т.б.) болатынын білеміз. Ыңғайлы болу үшін Авогадро саны әдетте мына пішінде жазылады: 6.02 • 10^23.
Алайда неліктен Авогадро тұрақтысы (украин тілінде «Авогадроға айналды») осы мәнге тең? Оқулықтарда бұл сұраққа жауап жоқ, ал химия тарихшылары әртүрлі нұсқаларды ұсынады. Авогадро санының құпия мағынасы бар сияқты. Өйткені, сиқырлы сандар бар, онда кейбіреулер «пи» санына, фибоначчи сандарына, жетіге (шығыста сегіз), 13 және т.б. Біз ақпараттық вакууммен күресеміз. Біз Амедео Авогадроның кім екенін және неліктен ол тұжырымдаған заңнан басқа, табылған тұрақты, Айдағы кратердің де осы ғалымның құрметіне аталғаны туралы айтпаймыз. Бұл туралы көптеген мақалалар жазылған.
Дәлірек айтсақ, Амедео Авогадро белгілі бір көлемдегі молекулаларды немесе атомдарды санамаған. Бірінші болып газдың қанша молекуласы бар екенін анықтауға тырысты
берілген көлемде бірдей қысым мен температурада қамтылған, Йозеф Лошмидт болды және ол 1865 ж. Өзінің тәжірибелерінің нәтижесінде Лошмидт қалыпты жағдайда кез келген газдың бір текше сантиметрінде 2,68675 • 10^19 молекула болады деген қорытындыға келді.
Кейіннен Авогадро санын анықтаудың көптеген тәуелсіз тәсілдері ойлап табылды және нәтижелер көп жағдайда сәйкес келгендіктен, бұл тағы да молекулалардың нақты бар болуының пайдасына сөйледі. Қазіргі уақытта әдістердің саны 60-тан асты, бірақ соңғы жылдары ғалымдар «килограмм» терминінің жаңа анықтамасын енгізу үшін бағалаудың дәлдігін одан әрі жақсартуға тырысуда. Әзірге килограм ешбір негізгі анықтамасыз таңдалған материал стандартымен салыстырылады.
Бірақ біздің сұрағымызға қайта оралсақ - бұл тұрақты неліктен 6,022 • 10^23-ке тең?
Химияда 1973 жылы есептеулерге ыңғайлы болу үшін «заттың мөлшері» деген ұғымды енгізу ұсынылды. Мөлшердің негізгі өлшем бірлігі моль болды. IUPAC ұсынымдары бойынша кез келген заттың мөлшері оның ерекше элементар бөлшектерінің санына пропорционал. Пропорционалдық коэффициенті зат түріне байланысты емес, ал Авогадро саны оның кері мәні болып табылады.
Түсінікті болу үшін мысал келтірейік. Атомдық масса бірлігінің анықтамасынан белгілі болғандай, 1.00. бір көміртегі атомы 12С массасының он екіден біріне сәйкес келеді және 1,66053878•10^(−24) грамм. 1-ге көбейтсека.у.м. Авогадро тұрақтысы бойынша сіз 1,000 г/моль аласыз. Енді кейбір химиялық элементті алайық, айталық, бериллий. Кестеге сәйкес бериллийдің бір атомының массасы 9,01 аму. Осы элемент атомдарының бір мольі неге тең екенін есептейік:
6,02 x 10^23 моль-11,66053878x10^(−24) грамм9,01=9,01 грамм/моль.
Осылайша, молярлық масса атомдық массамен сан жағынан бірдей болып шықты.
Авогадро тұрақтысы молярлық масса атомдық немесе өлшемсіз шамаға - салыстырмалы молекулалық (атомдық) массаға сәйкес келетіндей етіп арнайы таңдалды. Авогадро саны өзінің сыртқы түрі бір жағынан атомдық масса бірлігіне, ал екінші жағынан массаны салыстыруға арналған жалпы қабылданған бірлікке - граммға байланысты деп айта аламыз.
