Mol en constante van Avogadro
Van aantal deeltjes naar mol
De constante van Avogadro, NA , staat in het BINAS-tabellenboek vermeld als 6,02214 . 1023 mol-1. De eenheid duidt erop dat de constante van Avogadro niet alleen maar een getal is. De constante is een evenredigheidsconstante die de hoeveelheid stof n koppelt aan het aantal deeltjes N in die hoeveelheid stof:
N = n . NA of n = N/NA
n = hoeveelheid stof uitgedrukt in mol
N = aantal deeltjes in die hoeveelheid stof
NA = constante van Avogadro uitgedrukt in mol-1
De constante van Avogadro legt dus een verband tussen de macroscopische grootheid hoeveelheid stof en het aantal deeltjes (microscopisch):
Een mol van een stof is die hoeveelheid van een stof die NA deeltjes bevat. Dat zijn er evenveel als het aantal atomen in 0,012 kg koolstof-12.
Getalwaarde
De benaderde waarde van de constante van Avogadro, meestal afgekort als 6,02.1023, is niets anders dan een omrekeningsfactor van de microscopische (niet meetbare) atomaire massa-eenheid u naar de macroscopische (meetbare) massa-eenheid gram:
1,00 g = 6,02 . 1023 u
In dit verband heeft men het ook wel over het getal van Avogadro. De waarde is dus zodanig dat van een hoeveelheid stof, uitgedrukt in aantal mol, ook de massa (in gram) bekend is.
Bijvoorbeeld: de massa van 1 mol water bedraagt 18,02 g, in getalwaarde evenveel als de massa van 1 molecuul water (18,02 u).
Atomaire massa-eenheid
Bij benadering bedraagt de waarde van de atomaire massa-eenheid 1,66 . 10-27 kg. De atomaire massa-eenheid u is gedefinieerd als 1/12 van de massa van de isotoop koolstof-12. Het is de standaard voor de relatieve atoommassa's van de andere atomen.
Verdieping
Hiermee komen op een principiƫle moeilijkheid in het verhaal van de constante van Avogadro. De constante is experimenteel bepaald met een beperkte nauwkeurigheid, omdat ze is afgeleid van de experimenteel bepaalde atomaire massa-eenheid (u). En alhoewel de atomaire massa-eenheid is gedefinieerd, is deze niet exact te bepalen.
De constante van Avogadro bevat dus, afgezien van de significantie, een principiƫle onzekerheid. Dit heeft alles te maken met het feit dat er op atomaire schaal geen massabehoud is. Volgens de relativiteitstheorie van Einstein hangt de massa immers af van de energietoetand van de atomen. Voor uitleg zie hoofdartikel 'Goochelen met de constante van Avogadro', NVOX, oktober 2006.