13 самых важных во вселенной чисел

5. Число Авогадро

Познание секретов химии — это не все равно, что получить по голове яблоком, сидя под яблоней. Данный процесс потребовал двух великих открытий.

Первое — атомная теория, честь открытия которой принадлежит Джону Далтону, который “сделал это” в начале XIX века. Ричард Фейнман как-то сказал — и сегодня его точку зрения разделяет большинство великих ученых — что если бы все человеческое знание оказалось под угрозой исчезновения и “передать дальше” можно было бы лишь одну фразу, то ею должно было бы быть утверждение о том, что все вещи во вселенной состоят из крошечных частиц (атомов), которые бесконечно движутся.

Существует 92 химических элемента (получающихся естественным путем), которые являются “кирпичиками” материи вселенной. Однако почти все, что есть во вселенной, не однородно и состоит из соединений — комбинаций различных элементов. Поэтому вторым великим открытием, оказавшим колоссальное влияние на химию, стало понимание того, что каждое соединение является набором одинаковых молекул. Например, в капле чистой воды содержится множество и множество совершенно одинаковых молекул H2O.

Но сколько их, молекул, точно? Скажите уже конкретно! Знание точного числа было необходимо химикам для проведения опытов, поскольку без него эти опыты чаще всего оказывались бессмысленны. Итальянский химик Амедео Авогадро предположил, что при одинаковых температуре и давлении в равных объемах идеальных газов содержится одинаковое число молекул. Увы и ах, в момент открытия (начало XIX века) его не оценили по достоинству, однако это чрезвычайно точное наблюдение все равно позволило химикам выводить структуру молекул путем измерения их количества на начало и конец химической реакции — что оказалось прорывом в химической науке. Число Авогадро определено как количество атомов в 12 граммах углерода — примерно 6 с 23-мя нулями. Это, кстати, количество молекул в моле, единице измерения, которую химики используют для того, чтобы точно показать количество вещества.