No skolas ķīmijas kursa mēs zinām, ka, ja ņemam vienu molu jebkuras vielas, tad tajā būs 6,02214084(18)•10^23 atomi vai citi struktūras elementi (molekulas, joni utt.). Ērtības labad Avogadro numurs parasti tiek rakstīts šādā formā: 6.02 • 10^23.
Tomēr kāpēc Avogadro konstante (ukraiņu valodā “kļuva Avogadro”) ir vienāda ar šo vērtību? Mācību grāmatās uz šo jautājumu nav atbildes, un ķīmijas vēsturnieki piedāvā dažādas versijas. Šķiet, ka Avogadro numuram ir kāda slepena nozīme. Galu galā ir maģiski skaitļi, kur daži attiecas uz skaitli "pī", fibonači skaitļi, septiņi (astoņi austrumos), 13 utt. Mēs cīnīsimies ar informācijas vakuumu. Mēs nerunāsim par to, kas ir Amedeo Avogadro un kāpēc papildus viņa formulētajam likumam par godu šim zinātniekam tika nosaukta arī atrastā konstante, krāteris uz Mēness. Par to jau ir uzrakstīti daudzi raksti.
Precīzāk sakot, Amedeo Avogadro neskaitīja molekulas vai atomus nevienā konkrētā tilpumā. Pirmais, kurš mēģinās noskaidrot, cik daudz gāzes molekulu ir
konkrētā tilpumā ar tādu pašu spiedienu un temperatūru, bija Josefs Loschmidt, un tas notika 1865. gadā. Eksperimentu rezultātā Loschmidt nonāca pie secinājuma, ka vienā kubikcentimetrā jebkuras gāzes normālos apstākļos ir 2,68675 • 10^19 molekulas.
Pēc tam tika izgudrots liels skaits neatkarīgu veidu, kā noteikt Avogadro skaitli, un, tā kā rezultāti lielākoties sakrita, tas vēlreiz runāja par labu molekulu faktiskajai eksistencei. Šobrīd metožu skaits pārsniedzis 60, taču pēdējos gados zinātnieki cenšas vēl vairāk uzlabot aplēses precizitāti, lai ieviestu jaunu jēdziena “kilograms” definīciju. Pagaidām kilograms tiek salīdzināts ar izvēlēto materiāla standartu bez principiālas definīcijas.
Bet atpakaļ pie mūsu jautājuma - kāpēc šī konstante ir vienāda ar 6,022 • 10^23?
Ķīmijā 1973. gadā aprēķinu ērtībai tika ierosināts ieviest tādu jēdzienu kā "vielas daudzums". Daudzuma mērīšanas pamatvienība bija mols. Saskaņā ar IUPAC ieteikumiem jebkuras vielas daudzums ir proporcionāls tās specifisko elementārdaļiņu skaitam. Proporcionalitātes koeficients nav atkarīgs no vielas veida, un Avogadro skaitlis ir tā abpusējs skaitlis.
Skaidrības labad ņemsim piemēru. Kā zināms no atommasas vienības definīcijas, 1 a.m.u. atbilst vienai divpadsmitajai daļai no viena oglekļa atoma masas 12C un ir 1,66053878•10^(−24) grami. Ja reizinām ar 1a.u.m. pēc Avogadro konstantes jūs iegūstat 1000 g/mol. Tagad ņemsim kādu ķīmisko elementu, piemēram, beriliju. Saskaņā ar tabulu viena berilija atoma masa ir 9,01 amu. Aprēķināsim, ar ko ir vienāds ar vienu molu šī elementa atomu:
6,02 x 10^23 mol-11,66053878x10^(−24) grami9,01=9,01 grams/mol.
Tādējādi izrādās, ka molārā masa skaitliski ir tāda pati kā atommasai.
Avogadro konstante tika īpaši izvēlēta tā, lai molārā masa atbilstu atomu jeb bezizmēra vērtībai - relatīvajai molekulārajai (atommasai). Var teikt, ka Avogadro skaitlis ir parādā savu izskatu, no vienas puses, atommasas vienībai un, no otras puses, vispārpieņemtajai masas salīdzināšanas vienībai - gramam.
