Avogadro qonuni to’liq malumot oling

Avogadro qonuniga koʻra, bir xil harorat va bosimda olingan teng hajmdagi turli gazlarda zarralar (atomlar, molekulalar) miqdori ham bir xil boʻladi.

Yogʻoch yoqilganida, kimyoviy reaksiya yuz beradi: yogʻochdagi uglerod havodagi kislorod bilan birlashib, karbonat angidrid gazini hosil qiladi (CO₂). 1 ta uglerod atomi 12 ta vodorod atomi va 2 ta kislorod atomi 32 ta vodorod atomi bilan bir xil massaga ega, shu sababli, reaksiyada ishtirok etadigan uglerod va kislorodning massalari nisbati har doim 12:32 ga (yoki soddalashtirishdan soʻng, 3:8) teng boʻladi. Ulardan qaysi birini tanlasak ham nisbat saqlanib qoladi: 12 gramm uglerod doim 32 gramm kislorod bilan, 12 tonna uglerod 32 tonna kislorod bilan reaksiyaga kirishadi. Kimyoviy reaksiyada qatnashayotgan har bir elementning nisbiy atomlar soni katta ahamiyatga egadir. Shunday qilib, biz tunda yonayotgan olovni kuzatish jarayonida yogʻochdagi har bir uglerodga havodagi 2 ta kislorod toʻgʻri kelishi va ularning massalari 12:32 nisbatda boʻlishiga amin boʻlishimiz mumkin.

Shunday ekan, 16 gramm kislorodda qancha atom boʻlsa, 12 gramm uglerodda ham shuncha atom boʻladi (juda qiziq-a). Kimyogarlar atomlarning bunday sonini mol deb atashadi (bu hayvon emas, birlik, pastroqda tushuntirilgan). Agar moddaning nisbiy atom massasi n ga teng boʻlsa (yaʼni uning atomi vodorod atomidan n marta ogʻirroq boʻlsa), shu moddaning 1 mol miqdori massasi n grammni tashkil qiladi.

Mol – bu modda miqdorining oʻlchov birligidir, 1 juft, 12 ta yoki 100 ta ga oʻxshagan. Ikkita paypoq har doim bir juftni tashkil etadi, bir qutida 6, 9 yoki 12 ta tuxum boʻladi; shunga oʻxshab, bir mol moddada ham atom va molekulalar soni har doim bir xil boʻladi.

Lekin olimlar buni qanday tushunishdi? Zero, atomlarni sanash paypoqlarni sanashga qaraganda ancha qiyin ish (lekin bazida paypoqning ikkinchi juftini topish ham murakkab masalaga aylanadi). Bu savolga javob topish uchun italiyalik kimyogar Amedeo Avogadroning tadqiqotlariga nazar solaylik. U gazlar orasidagi kimyoviy reaksiya paytida shu gazlarning hajmlari nisbati va molekulyar nisbati bir xil boʻlishini bilar edi. Masalan, agar 2 ta ammiak molekulalarini (NH₃) hosil qilish uchun 3 ta vodorod molekulalari (H₂) va azot molekulasi (N₂) reaksiyaga kirishsa, reaksiyada qatnashayotgan vodorodning hajmi azotnikidan 3 marta katta boʻladi. Avogadro bundan shunday xulosaga keldi: ikkita hajmni tashkil etuvchi molekulalar soni 3:1 nisbatda boʻlishi kerak, yoki boshqacha qilib aytganda, teng hajmli gazlardagi atom va molekulalar soni bir xil boʻlishi kerak, bu bizga Avogadro qonuni nomi bilan maʼlum. Avogadro bir mol moddada nechta atom va molekulalar boʻlishi kerakligini aniq bilmas edi. Bugun biz bilamizki, bu son 6×10^²³ ga teng; bu son Avogadro soni (yoki Avogadro doimiysi) deb ataladi va N harfi bilan belgilanadi, quyida uning formulasi:

wikipedia.org

Bir necha oʻn yillar davomida Avogadroning tadqiqoti oʻsha davrlardagi Yevropa ilm-fanining eʼtiboridan chetda qolgan. Koʻpchilik tarixchilar bu hayratlanarli faktni Avogadro Italiyaning Turin shahrida – Germaniya, Fransiya va Angliya kabi ilm-fan markazlaridan uzoqda oʻz faoliyatini olib borgani bilan izohlashadi. Darhaqiqat, Avogadro Germaniyaga tashrif buyurib, oʻz tadqiqotining natijalarini namoyish etganidan keyingina u oʻzi munosib boʻlgan mashhurlikka erishgan.

N sonining qiymatini hisoblash juda murakkab ish boʻlgan. XX asrning boshlariga kelibgina fransuz fizigi Jan Perren (1870–1942) bu ishning uddasidan chiqqan. U N sonini aniqlashning bir nechta usulini taqdim etgan va ularning barchasi bir xil natijani bergan. Ularning eng mashxuri Eynshteyn tomonidan ishlab chiqilgan Broun harakatining miqdoriy nazariyasiga asoslangan. Bu yerda oʻz muhitidagi atom va molekularning xaotik zarbalari taʼsiridagi kichik zarrachalarning (masalan, chang zarralari) toʻxtovsiz va tartibsiz harakati haqida gap ketyapti. Shu kabi chang zarralarining harakati toʻqnashuvlar chastotasi va moddiy muhitdagi atomlar soniga bogʻliq boʻladi.

Lorenso Romano Amedeo Karlo Avogadro (1776–1856) — italiyalik fizik va kimyogar. Turinda ziyoli oilada dunyoga kelgan. Cherkov huquqshunosligi boʻyicha doktorlik ilmiy darajasiga ega boʻlgan. 1800-yilda matematika va fizika fanlarini mustaqil oʻrgana boshlagan va olti yildan soʻng Verchelli shahridagi (Italiya) kollejda professorlik faoliyatini boshlagan. Keyinchalik u Turin universitetidagi matematika kafedrasining professori lavozimida ishlagan (1821-yilda kafedra siyosiy sabablarga koʻra yopilgan va u 1834-yilga kelibgina bu lavozimni qayta egallagan). Avogadro oʻta kamtar odam boʻlgan, yolgʻiz ishlagan va hayotining katta qismi mobaynida uning erishgan yutuqlari ilm-fan dunyosiga qorongʻu boʻlgan.