아보가드로 수의 발견 - 성열중

-아보가드로 법칙

 기체를 이해하기 위해 17세기 영국계 아일랜드인인 보일(Robert Boyle)은 기체의 압력과 부피와의 관계를, 샤를(Jacques Charles)과 게이뤼삭(Gay-Lussac)은 기체의 온도와 부피와의 관계를 설명하였다. 그 후 이탈리아 과학자 아보가드로(Amedeo Avogadro)는 게이뤼삭이 주장한 기체반응의 법칙을 설명하기 위해 새로운 가설을 제안하였다.

 아보가드로는 0℃, 1기압에서 여러 가지 기체의 1몰 당 부피를 측정한 결과 기체의 종류와 무관하게 몰부피가 매우 비슷함을 알아내었다. 이러한 결과로부터, '같은 온도와 압력 하에서 기체의 종류에 관계없이 같은 부피 속에는 같은 수의 분자가 들어 있다'는 아보가드로의 법칙을 발표하였다. 즉, 기체 분자들은 화학적, 물리적 특성과는 무관하게 같은 온도와 압력에서 기체 시료가 차지하는 부피는 기체의 몰수(분자수)에 비례한다. 분자의 몰수(분자수)를 2배하면 부피도 2배가 된다는 것이다.

 보일, 샤를, 게이뤼삭 및 아보가드로의 발견들을 종합하여 기체의 압력(P), 부피(V), 온도(T) 및 몰수(n) 사이에 PV= nRT라는 간단한 관계식을 얻을 수 있는데, 여기서 R은 기체상수로 모든 기체에 대하여 같은 값을 갖는다. 이 식에서 압력과 온도가 일정하면 부피는 분자의 몰수에 비례한다(V ∝ n)는 아보가드로의 법칙에 따른 식으로 표현할 수 있다. 기체를 이해하는 데 결정적인 공헌을 한 아보가드로를 기려 어떤 물체 1몰이 가진 입자들의 수를 아보가드로수(아보가드로 상수)라고 부르며 그 수는 6.022×1023개 이다.


-아보가드로의 수

 아보가드로의 수는 질량수가 12인 탄소 12g에 들어있는 탄소원자의 수를 아보가드로수(6.02×1023)라고 하며, 아보가드로수에 해당되는 원자나 분자를 1몰(mole)라 한다.
 처음에는 기체에 관한 아보가드로의 법칙으로부터 결정되었으나, 분자뿐만 아니라 이온·원자 등으로 되어 있는 모든 물질(고체 및 액체도 포함한다)에 대해 적용할 수 있다는 사실이 알려졌다.
 아보가드로수는 보통 NA으로 표시하며, NA = 6.02 x1023이다. 이 값은 아보가드로가 정한 것이 아니라 1865년 오스트리아의 로슈미트가 처음으로 결정했으며, 한때 아보가드로수를 로슈미트수라고 한 일도 있으나, 지금은 국제적으로 아보가드로수라 하고 있다.

출처: 두산세계대백과, 네이버 지식 검색