Ⅰ 阿佛伽得羅常數是如何測定的
摩爾定義中的0.012千克碳--12(162C)所含的原子數目就是阿佛加德羅常數
的定義值,摩爾定義中並未指定一個准確的粒子數目,因此,測定阿佛加德羅常
數就可以看成實現了摩爾單位。傳統方法用碳--12的單晶體測量原子的質量、密
度和原子間距。現在阿佛加德羅常數可用多種不同的實驗方法進行測定,例如電
化當量法、布朗運動法、油滴法、X射線衍射法、黑體輻射法、光散射法等。
精密測定阿佛加德羅常數N0可通過N0與晶體各參數的關系式用X射線干涉儀
測量。現在一般用純單晶硅代替碳--12,先用質譜儀測定碳--12與硅的原子量的
比值以及硅的同位素成分,然後用浸入液體法得出硅晶體的密度。因為晶體的晶
格d和相同的波長的X射線的波長與晶格成倍數關系,可確定晶體尺寸准確的長度
比值。利用測量小位移的X射線和光學干涉儀可以直接測量硅晶體的晶格常數。
由阿佛加德羅常數N0等於分子量M與一個分子的質量m之比,得關系式:
N0=M/m=M/ρv=n·M/ρфd3
註:n為單胞中的分子數,ρ為密度,d為晶格常數,φ為幾何因子
1971年,美國德斯拉梯斯(Deslattes)用此法求得
N0 = 6.0220943×1023 mol--1 ,
不確定度為1×10--6。