Avogadro Sayısı; bir elementin bir molündeki atom sayısı ya da bir bileşiğin bir molündeki molekül sayısıdır ve 6.02×10 üzeri 23’tür.
Şimdi böyle söyleyince kafalar ufak bir çalkalanmaya başlıyor. Ama devam edelim.
Avogadro yasası diyor ki, ‘aynı sıcaklık ve basınç altında, eşit hacme sahip gazlar, eşit sayıda molekül içerir.’
Yani diyor ki 2 tane farklı gaz atomundan oluşan balonlarımız olsun:
Biri hidrojen gazıyla, biri de azot gazıyla dolu ve ikisinin de hacmi aynı olursa içerindeki tanecik sayıları da aynı olacaktır.
Diyelim iki balon da 22,4 litre hacme sahipse tam tamına ikisinde de ayrı ayrı 1 mol tanecik var demektir.
Burdan yola çıkarak biz mol neymiş onu anlayalım önce.
Mol sadece bir sayıdır. 1000 gramı karşılamak için nasıl kilo diyorsak mol de kilo gibi bir kavramdır.
Kendisi 6.02×10 üzeri 23 değerindedir ve çok büyük bir sayıdır. Epey büyük sayılar ve bir o kadar da ufaklarla çalışıyoruz ki, anlamanız için söylüyoruz: Az önceki balon örneğinde 22.4 litre gazda tam 1 mol tam 6.02×10 üzeri 23 tanecik var demektir.
1 mol bir avogadrodur yani.
Molekülü anımsattığı için hep karıştırılır ama mol sadece bir kavram, onu bilmek yeterlidir.
Nerden çıktı şimdi bu mol dedik değil mi?
O da aslında Nobel Ödüllü birinden; Wilhelm Ostwald tarafından ifade edilmiştir.
Bunu daha iyi anlamak için ise atomik kütle birimini anlamak gerekir.
Şimdi ortaya bir sürü şey saçtık ve hepsini toplayalım hadi!
Aklınız hiç karışmasın çünkü bunların hepsi aslında bizim belirlediğimiz karşılıklar. Atomlar o kadar ufaklar ki onlarla çalışırken mecburen bizim kullandığımız gramdı, kiloydu, şunu bunu kullanamıyoruz. Ondan atomik kütle birimi diye bir şey belirlemişiz. İlk başlarda atomik kütle birimi seçilirken hidrojen atomuna göre hareket edilmiş, denmiş ki; her elementin atom kütlesi hidrojen atomunun tam katı olduğundan yola çıkarak basitçe düşünüp düz mantık her atom hidrojen atomlarından oluşmalıydılar. Hidrojeni bu yüzden 1 kabul etmişler. 1 atomik kütle birimi
Diyelim oksijen:
Demek ki 16 tane hidrojen atomundan oluşmalıydı. Çünkü 1 hidrojen atomunun tam 16 katı kütleye sahipti.
Fakat bunun tam uygun olmadığı anlaşıldı! Her atomu tam karşılamadığı ve küsüratların hesaba katılmadığından yola çıkarak hesaplamaları daha da kolaylaştırmak için karbon 12 elementi daha kullanışlı görünmüş. Aslında periyodik cetvelde belirlediğimiz 118 atomun bir tanesi diğerlerinin kütlelerini belirlemek için kontrol atomu olarak seçilmiş. en kullanışlı olanı da; karbon 12 elementi imiş. Karbon 12 izotopunun, 12 atomik kütle birimi olduğu belirlenmiş. Yani 1 atomik kütle birimi, 1 tane c12 atomunun kütlesinin 12’de biri olarak belirlenmiş.
E tabi bu da yine hidrojenin 1 atomik kütle birimi olduğu sonucuna gidilmiş.
Sonra demişler ki sayılar büyüdükçe biz bunları gram ile açıklamalıyız. 1 tane hidrojen atomunun kütle spektrometre deneyleri sayesinde 1.662 x 10 üzeri -24 gram olduğu sonucuna varılmış.
Sonra demişler ki bir tane hidrojen atomu bu ediyorsa, 1 gram da kaç tane hidrojen atomu var?
İşte siz bir hidrojen atomunun kütlesi yani 1,662 x 10 üzeri – 24 ile 6.02 x 10 üzeri 23’ü çarparsanız -ki küsuratları yok sayıyoruz 1’e ulaşacaksınız. İşte bu 1 gramdır.
1 gramda 6,02 x 10 üzeri 23 hidrojen atomu var demektir.
Buraya dipnot girelim ama kafalar karışmasın. Belirlenen kontrol atomu karbon 12 olunca hidrojen tam 1 gram değil de 1.008 gram bulunmuş ama kolay anlaşılması için hidrojenden açıklamaya çalıştık.
Mol neydi? 1 avogadroydu. 1 molde toplam 6.02×10 üzeri 23 tane atom olmak zorunda. Hidrojende bu 1 gramdayken, oksijende 16 gramdır, karbonda ise 12 gram.
Başka bir deyişle 1 gram hidrojende 6.02×10 üzeri 23 hidrojen vardır ve bu 1 moldür.
16 gram oksijende 1 avokadro oksijen vardır ve bu da 1 moldür.
12 gram karbonda 1 avogadro tane karbon vardır ve 1 moldür.
Karbon 12 atomunun atomik kütle birimi 12 olduğundan, kaba haliyle 1 hidrojen bir atomik kütle birimi kütleden oluşuyorsa, 12 atomik kütle birimine sahip olan karbon ise 12 tane hidrojenden oluşup bir atom ediyorsa, 1 gramdaki karbon atomu sayısı
avogadro bölü 12 olmayacak mı?
Yani yine oksijenle aynı veriye ulaşıp sağlama yapalım; Oksijen 16 atomik kütle birimine sahip ortalama 16 tane hidrojenden oluştuğunu varsayarsak, 1 gramda avogadro bölü 16 tane oksijen olacaktır. Fakat 16 gramında tam 1 avogadro sayısı kadar atom olacak yani tam 1 mol.
Atomik kütle birimi çarpı ava-ogadro sayısı gram demektir. Başka bir deyişle bir atomun toplamda bulunan avogadro sayısı kadar hali yani 1 mol hali kaç gramdır sorusunun cevabına ulaşmaya çalışıyoruz.
Yani avogadro sayısı herhangi bir atomun atomik kütlesinin gram cinsinden kullanabilelim diye var.
Neden önemlidir?
Avogadro sayısı bir köprü gibidir. Kimya ve atom fiziği arasında köprü kurar.
Eğer 6.02×10 üzeri 23 atom karbon varsa bu 12 gramdır.
1 avagadro oksijen 16 gramdır.
Eğer karbon atomundan 6,02 x 10üzeri 23 tane alır ve tartarsak 12 gram olduğunu görürüz.
Yani atomdan avogadro sayısı kadar almakla akb birimi grama dönüşmüştür. İşte biz buna 1 mol-atom deriz.
Avogadro neymiş? 1 molmuş!.
Bu sayıyı hayatımıza kazandıran Quaregna ve Cerrato Kontu Lorenzo Romano Amedeo Carlo Avogadro‘dur.
İtalyan olan abimiz 1776 da doğup 80 yaşında ölene kadar felsefe, hukuk, matematik, fizik ve kimya alanlarında onlarca katkı sağlamasına rağmen ölünceye kadar pek anlaşılmamıştır. ‘Nasıl anlasınlar abi bu sayıları?’ der gibisiniz duyuyorum.
Atom ile molekül arasındaki ayrımı da ilk kez farkeden ve buna işaret eden Avogadro’nun ta kendisidir mesela…
Onun bilimsel katkılarının büyüklüğünü ortaya çıkarmak bir başka İtalyan kimyacısı olan Cannizzaro’ya düşmüş. En önemli yapıtı; “Cisimlerin Temel Moleküllerinin Bağıl Kütlelerini ve Bileşimlere Katılma Oranlarını Belirleme Yöntemi Üzerine Bir Deneme”dir. Nobel ödülü adaylarından Jean Baptiste Jean Perrin, Avogadro sayısı terimini 1909 yılında bir makalesinde kullanmış ve bu terimi ilk kez kullanan insan olmuştur.
Haaa bir de; Loschmidt sabiti var. O da Avusturyalı bir lise öğretmeni olan Josef Loschmidt‘in 1 cm küpteki molekül sayısını hesaplamasıyla oluşmuş. O da 2.6 x 10^19 dir. Yıl da 1865’dir…
Ya işte böyle bir sayıdır avogadro!
Avogadro Sayısı hakkındaki videomuzu da izlemenizi tavsiye ederiz… İyi seyirler! 🙂
