阿伏伽德罗定律

盖-吕萨克定律

盖·吕萨克（UophLollisGay—lussac，1778—1850年）法国化学家、物理

学家。1778年9月6日生于圣·莱昂特。1800年毕业于巴黎理工学校。1850

年5月9日，病逝于巴黎,享年72岁。

关于气体体积随温度变化的5个基本实验定律之一。其内容是一定质量的气体，

当压强保持不变时，它的体积V随温度t线性地变化，即V=V0(1+avt)式中V0，

V分别是0℃和t℃时气体的体积；av是压力不变时气体的体积膨胀系数。实验

测定，各种气体在0℃时压力约为1/273.15。

盖·吕萨克定律：1802年，盖·吕萨克发现气体热膨胀定律(即盖·吕萨克定律)

压强不变时，一定质量气体的体积跟热力学温度成正比。即V1/T1=V2/T2=……=C

恒量。

并测得气体的膨胀系数为100/26666(现公认为1/273.15)。

盖-吕萨克1805年研究空气的成分。在一次实验中他证实：水可以用氧气和氢气

按体积1∶2的比例制取。1808年他证明，体积的一定比例关系不仅在参加反应

的气体中存在，而且在反应物与生成物之间也存在。1809年12月31日盖-吕萨

克发表了他发现的气体化合体积定律（盖-吕萨克定律），在化学原子分子学说

的发展历史上起了重要作用。

盖·吕萨克定律：参加同一反应的各种气体，在同温同压下，其体积成简单的整

数比。这就是著名的气体化合体积实验定律，常称为盖·吕萨克定律。

注：其实查理早就发现压力与温度的关系，只是当时未发表，也未被人注意。直

到盖-吕萨克重新提出后，才受到重视。早年都称“查理定律”，但为表彰盖-

吕萨克的贡献而称为“查理-盖吕萨克定律”。

阿伏伽德罗常数

百科名片

阿伏伽德罗常量（Avogadro'sconstant，符号：NA）是物理学和化学中的一个重要常量。它

的数值为：一般计算时取6.02×10^23或6.022×10^23。它的正式的定义是0.012千克碳12

中包含的碳12的原子的数量。历史上，将碳12选为参考物质是因为它的原子量可以测量的

相当精确。阿伏伽德罗常量因意大利化学家阿伏伽德罗（AvogadroA）得名。现在此常量与

物质的量紧密相关，摩尔作为物质的量的国际单位制基本单位，被定义为所含的基本单元数

为阿伏伽德罗常量(NA)。其中基本单元可以是任何一种物质（如分子、原子或离子）。

目录

概念介绍

衡量方法

人物简介

科学成就

趣闻轶事

数值测定

常数定律

测定原理

相关报道

展开

概念介绍

衡量方法

人物简介

科学成就

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数值测定

常数定律

测定原理

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编辑本段概念介绍

阿伏加德罗常数的定义值是指0.012千克C12所含的原子数，6.02×10

阿伏伽德罗

^23。这个数值是阿伏加德罗常数的近似值，两者是有区别的。阿伏加德罗常数的符号为NA，

不是纯数。其单位为个/mol。阿伏加德罗常数可用多种实验方法测得，到目前为止测得比较

精确的数据是6.0221367×10^23mol^-1，这个数值还会随测定技术的发展而改变。把每摩尔

物质含有的微粒数定为阿伏加德罗常数，而不是说含有6.02×10^23个微粒。在定义中引用

实验测得的数据是不妥当的，不要在概念中简单地以"6.02×10^23"来代替“阿伏加德罗常数”。

该常数也叫洛施米特常数。

2010年CODATA数据，阿伏伽德罗常数为：

6.02214129±0.00000027×10^23[1]

2006年CODATA数据为：

6.02214179±0.00000030×10^23[2]

编辑本段衡量方法

阿伏加德罗常数是有量纲的，就是那么一堆东西，那么多粒子就叫1mol。就类似

阿伏伽德罗常数

“个”，摩尔就是“一堆”那么一堆数量就叫一摩尔，它是物质的量的单位，说白了就是粒子“堆”

数的单位。相对分子质量的单位是1，当摩尔质量以克每摩尔为单位时，两者数值上相等。

资料一

摩尔是表示物质的量的单位，每摩尔物质含有阿伏加德罗常数个微粒。摩尔是国际单位制中

的基本单位之一，用于表示物质的量，简称摩，符号为mol。1971年第十四届国际计量大

会规定：“摩尔是一系统的物质的量，该系统中所包含的基本单元数与0.012kg碳—12的原

子数目相等。使用摩尔时应予以指明基本单元，它可以是原子、分子、离子、电子及其他粒

子，或是这些粒子的特定组合。”摩尔好似一座桥梁把单个的、肉眼看不见的微粒跟大数量

的微粒集体、可称量的物质之间联系起来了。在化学计算中应用摩尔十分方便。

资料二

阿伏加德罗常数，0.012kg12C中所含的原子数目叫做阿伏加德罗常数。阿伏加德罗常数的

符号为NA。阿伏加德罗常数的近似值为：6.02×10^23/mol。

符号：NA

含义：1mol任何粒子所含的粒子数均为阿伏加德罗常数个

编辑本段人物简介

阿伏伽德罗（AmeldeoAvogadro,1776～1856）意大利自然科学家。1776年8月9日生于都

灵的一个贵族家庭，早年致力于法学工作。1792年入都灵大学学习法学，1796年获法学博

士学位。毕业后当律师。1796年得法学博士后曾任地方官吏。他从1800年起开始自学数学

和物理学。1803年发表了

阿伏伽德罗常数

第一篇科学论文。1804年他被都灵科学院选为通讯院士，1806年任都灵大学讲师。1809年

任末尔利学院自然哲学教授。1819年当选院士。1820年都灵大学设立了意大利的第一个物

理讲座，他被任命为此讲座的教授，1822年由于政治上的原因，这个讲座被撤销，直到1832

年才恢复，1833年阿伏加德罗重新担任此讲座的教授，直到1850年退休。他还担任过意大

利度量衡学会会长，由于他的努力，使公制在意大利得到推广。1856年7月9日在阿伏加

德罗在都灵逝世。终年80岁。

1811年他发现了阿伏加德罗定律，即在标准状态（0℃，1个标准大气压，即1.01325×10^5Pa），

同体积的任何气体都含有相同数目的分子，而与气体的化学组成和物理性质无关。它对科学

的发展，特别是原子量的测定工作，起了重大的推动作用。此后，又发现了阿伏加德罗常数，

即，1mol的任何物质的分子数都为6.023×10^23个分子。他的发现当时没有引起化学家的

注意，以致在原子与分子、原子量与分子量的概念上继续混乱了近50年。直至他死后2年，

S.康尼查罗指出应用阿伏加德罗理论可解决当时化学中的许多问题，以及1860年在卡尔斯

鲁厄重新宣读了他的论文之后，他的理论才被许多化学家所接受。1871年V.迈尔应用阿伏

加德罗定律从理论上成功地解释了蒸气密度的特性问题。

编辑本段科学成就

阿伏伽德罗毕生致力于化学和物理学中关于原子论的研究。当时由于道耳顿和盖-吕萨克的

工作，近代原子论处于开创时期，阿伏伽德罗从盖-吕萨克定律得到启发，于1811年提出了

一个对近代科学有深远影响的假说：在相同的温度和相同压强条件下，相同体积中的任何气

体总具有相同的分子个数。但他这个假说却长期不为科学界所接受，主要原因是当时科学界

还不能区分分子和原子，同时由于有些分子发生了离解，出现了一些阿伏伽德罗假说难以解

释的情况。直到1860年，阿伏伽德罗假说才被普遍接受，后称为阿伏伽德罗定律。它对科

学的发展，特别是原子量的测定工作，起了重大的推动作用。

阿伏伽德罗常数

1摩尔的任何物质所含有的该物质的单位微粒数叫阿伏伽德罗常数，NA值为6.02×10^23。

阿伏伽德罗的重大贡献，是他在1811年提出了一种分子假说：“同体积的气体，在相同的温

度和压力时含有相同数目的分子。”现在把这一假说称为阿伏伽德罗定律。这一假说是根据

J.-L.盖-吕萨克在1809年发表的气体化合体积定律加以发展而形成的。阿伏伽德罗在1811

年的著作中写道：“盖-吕萨克在他的论文里曾经说，气体化合时，它们的体积成简单的比例。

如果所得的产物也是气体的话，其体积也是简单的比例。这说明了在这些体积中所作用的分

子数是基本相同的。由此必须承认，气体物质化合时，它们的分子数目是基本相同的。”阿

伏伽德罗还反对当时流行的气体分子由单原子构成的观点，认为氮气、氧气、氢气都是由两

个原子组成的气体分子。

阿伏伽德罗常数

当时，化学界的权威瑞典化学家J.J.贝采利乌斯的电化学学说很盛行，在化学理论中占主导

地位。电化学学说认为同种原子是不可能结合在一起的。因此，英、法、德国的科学家都不

接受阿伏伽德罗的假说。一直到1860年欧洲100多位化学家在德国的卡尔斯鲁厄举行学术

讨论会，会上S.坎尼扎罗散发了一篇短文《化学哲学教程概要》，才重新提起阿伏伽德罗假

说。这篇短文引起了J.L.迈尔的注意，他在1864年出版了《近代化学理论》一书，许多科

学家从这本书里了解并接受了阿伏伽德罗假说。现在，阿伏伽德罗定律已为全世界科学家所

公认。阿伏伽德罗数是1摩尔物质所含的分子数，其数值是6.0221367×10^23，是自然科学

的重要的基本常数之一。

编辑本段趣闻轶事

淡泊名誉，埋头研究的人。阿伏伽德罗一生从不追求名誉地位，只是默默地埋头于科学研究

工作中，并从中获得了极大的乐趣。阿伏伽德罗早年学习法律，又做过地方官吏，后来受兴

趣指引，开始学习数学和物理，并致力于原子论的研究，他提出的分子假说，促使道尔顿原

子论发展成为原子—

阿伏伽德罗常数

—分子学说。使人们对物质结构的认识推进了一大步。但遗憾的是，阿伏伽德罗的卓越见解

长期得不到化学界的承认，反而遭到了不少科学家的反对，被冷落了将近半个世纪。

由于不采纳分子假说而引起的混乱在当时的化学领域中非常严重，各人都自行其事，碳的原

子量有定为6的，也有定为12的，水的化学式有写成HO的，也有写成H2O的，醋酸的化

学式竟有19种之多。当时的杂志在发表化学论文时，也往往需要大量的注释才能让人读懂。

一直到了近50年之后，德国青年化学家迈耶尔认真研究了阿伏伽德罗的理论，于1864年出

版了《近代化学理论》一书。许多科学家从这本书里，懂得并接受了阿伏伽德罗的理论，才

结束了这种混乱状况。

人们为了纪念阿伏伽德罗，把1摩尔任何物质中含有的微粒数Na=6.02×10^23mol-1，称为

阿伏伽德罗常数

编辑本段数值测定

阿伏伽德罗常数指摩尔微粒（可以是分子、原子、离子、电子等）所含的微粒的数目。阿伏

加德罗常数一般取值为6.023×10^23/mol。12.000g12C中所含碳原子的数目，因意大利化学

家阿伏加德罗而得名具体数值是6.0221367×10^23.包含阿伏加德罗常数个微粒的物质的量

是1mol.例如1mol铁原子，质量为55.847g，其中含6.0221367×10^23个铁原子；1mol水分

子的质量为18.010g，其中含6.0221367×10^23个水分子；1mol钠离子含6.0221367×10^23

个钠离子；1mol电子含6.0221367×10^23个电子。

这个常数可用很多种不同的方法进行测定例如电化当量法，布朗运动法油滴法，X射线衍射

法,黑体辐射法光散射法等.这些方法的理论根据各不相同，但结果却几乎一样差异都在实验

方法误差范围之内.这说明阿伏加德罗常数是客观存在的重要数据.现在公认的数值就是取多

种方法测定的平均值.由于实验值的不断更新，这个数值历年略有变化在20世纪50年代公

认的数值是6.023×10^23,1986年修订为6.0221367×10^23。

由于现在已经知道m=n·M/NA，因此只要有物质的式量和质量，NA的测量就并非难事。但

由于NA在化学中极为重要，所以必须要测量它的精确值。现在一般精确的测量方法是通过

测量晶体（如晶体硅）的晶胞参数求得。已知NaCl晶体中靠的最近的Na+与Cl-的距离为d

其密度为P摩尔质量为M。

早在17-18世纪，西方的科学家就已经对6.02×10^23这个数字有了初步的认识。他们发现，

1个氢原子的质量等于1克的6.02×10^23分之1。但是直到19世纪中叶，“阿伏伽德罗常量”

的概念才正式由法国科学家让·贝汉（JeanBaptistePerrin)提出，而在1865年，NA的值才首

次通过科学的方法测定出，测定者是德国人约翰·洛施米特（JohannJofLoschmidt）。因此

此常数在一些国家（主要是说德语的国家）也叫洛施米特常数。

计算阿伏加德罗常数的公式

1molNaCl的体积为V=M/P

而NaCl是立方晶体，四个NaCl分子所占的体积是（2d)^3

1molNaCl的个数为V/[（2d)^3/4]=V/2d^3

所以阿伏加德罗常数=M/2Pd^3

如果P是原子密度，则八个原子所占的体积是（2d)^3

阿伏加德罗常数=M/Pd^3

编辑本段常数定律

在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。

1．范围：气体（可为纯净物，也可以为混合物）

2．条件：同温同压同体积

3．特例：气体摩尔体积

推论：（为理想气体状态下）

1．p1V1/T1=p2V2/T2

2．pV=nRT=mRT/M（R为常数）

3．同温同压V1/V2=N1/N2=n1/n2ρ1/ρ2=n1/n2=N1/N2

4．同温同体积p1/p2=n1/n2=N1/N2

5．同温同压同质量V1/V2=M2/M1

6．同温同压同体积m1/m2=M1/M2

编辑本段测定原理

本实验是用电解的方法进行测定阿伏伽德罗常数。

如果用两块已知质量的铜片分别作为阴极和阳极，以CuSO4溶液作电解液进行电解，则在

阴极上Cu2+获得电子后析出金属铜，沉积在铜片上，使得其质量增加；在阳极上等量得金

属铜溶解，生成Cu2+进入溶液，因而铜片的质量减少。n发生在阴极和阳极上的反应：

阴极反应：Cu2++2e═（电解）Cu；阳极反应：Cu═（电解）Cu2++2e

阴极反应：二价铜离子得两个电子生成铜（金属单质态）；阳极反应：铜（金属单质态）被

电解生成铜离子和两个电子。

从理论上讲，阴极上Cu2+离子得到的电子数和阳极上Cu失去的电子数应该相等。因此在

无副反应的情况下，阴极增加的质量应该等于阳极减少的质量。但往往因铜片不纯，从阳极

失去的重量要比阴极增加得质量偏高，所以从阳极失重算的得结果有一定误差，一般从阴极

增重的结果较为准确。

需要测量的量包括：电流强度I，通电时间t，阴极增重的质量m

由于Cu的相对原子质量为64，而摩尔是由C12的原子个数来定义的，故Cu的摩尔质量为

64g/mol，由实验步骤，可知阴极增重1mol即64g铜时，电量应为2mol。

根据上述分析，可以得到阿伏伽德罗常数的估计值约为32It/me，其中e为单个电子的电量。

编辑本段相关报道

人们一直以存放于法国巴黎的由铂铱合金制成的国际千克原器为“千克”的标准。不过德国一

家科研机构最近宣布，借助一个“完美硅球”科学家正尝试重新定义“千克”。德国计量科学研

究院日前发布的新闻公报介绍，该机构和俄罗斯、澳大利亚等国的科学家联合进行的“阿伏

伽德罗计划”已经获得重要进展目前已制成了由硅28构成的一个完美球体。科学家希望借助

这个硅球重新定义质量单位“千克”。

德国媒体报道，现有的由铂铱合金制成的国际千克原器存放于法国首都巴黎但它已“神秘地”

比原来轻了50微克，给从事科学研究和数据统计等精密工作的人带来不少麻烦。“阿伏伽德

罗计划”的目的是通过精确测算出“完美硅球”内究竟有多少个原子从而在测定阿伏伽德罗常

数（即一摩尔任何物质中所包含的基本单元数）中获得新的突破，进而将质量单位“千克”

的标准回归到与恒定常数相关的定义中而不是依靠一个“原器”，或者其他什么会变化的东西

来计量。

德国等国科学家制造的这个“完美硅球”球体非常接近理想球体，由球体中心至表面任何一点

的距离误差不超过3千万分之一毫米。这个球体的直径大约为10厘米，它的99．99%是由

硅28构成的晶体结构近乎完美。

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参考资料

1．2010年CODATA数据．[引用日期2012-08-23]．

2．2006年CODATA数据．physics