Reacties op: Dansende deeltjes (deel 2)

Door: Freddy

Freddy — Tue, 19 May 2009 18:44:14 +0000

Relatieve atoommassa’s moet je weten ja, en molecuulformules. Vroeger was het getal van Avogadro gedefinieerd als het aantal atomen zuurstof-16 in 16 g (bron: Wikipedia). Dat doet vermoeden dat de gasconstante werd bepaald door pV/nT voor zuurstof (O2-gas) te meten.

Door: Aldo

Aldo — Tue, 19 May 2009 11:14:11 +0000

De relatieve atoommassa’s heeft Dalton volgens mij voor het eerst bepaald. Hoe dan ook, totdat men zeker wist dat water [latex]H_{2}O[/latex] is, had men ook nog problemen met of water nou 8 u of 16 u is. Dalton had al een vrij geavanceerd systeem om moleculen te tekenen (hij hield in het begin aan dat water [latex]HO[/latex] was).

Door: Mark

Mark — Tue, 19 May 2009 09:13:13 +0000

Bij nader inzien is het niet eens zo moeilijk om de gasconstante te bepalen uit $latex pV = n R T$ zonder dat je de constante van Avogadro kent. Laten we stikstofgas, N₂, als voorbeeld nemen. Wat je kunt doen is het gas wegen. Als je 28 gram gas hebt, heb je (per definitie) 1 mol gas. De temperatuur, druk en volume kun je meten. Hieruit volgt dus direct de gasconstante. Je moet wel de relatieve atoommassa’s weten, maar ik heb geen idee hoe lang die al bekend zijn.

Door: Freddy

Freddy — Tue, 19 May 2009 04:56:49 +0000

Nee, ik weet het niet.
Als ik de kans krijg, zal ik het eens aan Albert Philipse vragen. Die hoort dat toch te weten…

Door: Mark

Mark — Sat, 16 May 2009 10:34:22 +0000

Dat is inderdaad beslist geen toeval, dat is zo afgesproken. De atomaire massa-eenheid (u) is een relatieve schaal. Een koolstof-12 atoom is ongeveer 12 keer zo zwaar als een waterstof-1 atoom. Er is afgesproken dat een koolstof-12 atoom een massa van 12 u heeft, of equivalent dat 1 u een twaalfde deel is van de massa van het koolstofatoom.

De constante van Avogadro is zo gedefinieerd dat een mol van een object met massa 1 u, 1 gram geeft. Een mol koolstofatomen is dus per definitie 12 gram.

Dat moet inderdaad verwerkt zitten in de gasconstante; precies via $latex R=N_\mathrm{A} k_\mathrm{B}$. De gasconstante is gewoon de per mol versie van de Boltzmannconstante (per molecuul). Als we een andere definitie van de mol hadden (bijvoorbeeld omdat we ’1 u’ anders hadden gedefinieerd), zou denk ik de gasconstante een andere waarde hebben, maar de Boltzmannconstante niet. Dit kun je zien aan bijv de twee equivalente versies van de ideale gaswet, $latex pV = N k T$ en $latex pV = n R T$. Als we het aantal mol anders gaan definieren, verandert R zodanig mee dat $latex N k = n R$ blijft kloppen.

Ik ben wel heel erg benieuwd hoe men in die tijd de gasconstante heeft kunnen meten; dat zou ik namelijk niet weten. Heb jij daar nog ideetjes over, Freddy?

Door: Freddy

Freddy — Sat, 16 May 2009 07:55:09 +0000

Mooi gemaakt Mark, met die filmpjes!
Ik vind het wel vreemd dat uit zo’n formule precies het aantal koolstofatomen volgt dat een massa levert van 12 g. Dat kan geen toeval zijn. De reden ligt waarschijnlijk in hoe de gasconstante R bepaald wordt. Het zou leuk zijn als je dit een volgende keer behandelde.