鼹鼠的新定义

鼹鼠成为国际单位制(SI)在1971年。目前,它被定义为包含尽可能多的实体的物质的量有0.012公斤的碳12。但是需要重新定义千克已经讨论了几十年,尤其是因为长期不稳定的“Le Grand K”,定义千克的人工制品。成功后的1983米的定义,基于光速在真空中,国际度量衡委员会(CIPM)决定,这也是一个合适的时间来重新定义所有SI基本单位的最稳定的科学家已知的东西:物理常数。

阿伏伽德罗常数将用于定义鼹鼠。Jean佩兰以来获得了诺贝尔奖在1926年决定它的近似值,进步在确定阿伏伽德罗常数是巨大的。今天,阿伏伽德罗常数的最佳估计来自于普朗克常数决定在加拿大国家研究理事会:6.022140772×10²³的不确定性在10 9部分⁹。现在这非凡的精度使我们重写鼹鼠在最绝对的定义。事实上,鼹鼠将成为唯一的SI基本单位定义独立于任何其他单位。

当前定义的鼹鼠意味着一种物质的数量取决于测量质量是最好的。虽然这对大多数化学量的测量工作,它不遵循摩尔的定义必须与千克的定义。此外,研究表明,物质的量通常是(错误地)与质量。目前的定义也掩盖了摩尔的效用,和大多数化学教科书已经认为摩尔的物质含有阿伏伽德罗的实体。因此,拟议中的新定义指出:“一摩尔包含6.02214076×10²³基本的实体。“这简单的优点。写国际纯粹与应用化学联合会(Iupac)、彼得·阿特金斯恰当地指出,“削减”的新定义的核心一摩尔的意思,因此欢迎[…]不再有任何借口误解它的定义。

计数器参数

即便如此,这个定义已经很长时间在一起。严肃的讨论重新定义的鼹鼠始于2005年左右,它花了十年来达成共识。不用说,不是每个人都喜欢新的定义和一些著名的声音甚至认为,鼹鼠应该完全从硅中删除。

2010年前后,讨论都集中在鼹鼠的基本锚:应该碳12的摩尔质量仍然是定义特征,或者应该是阿伏伽德罗常数?必须注意,摩尔盯住阿伏伽德罗常数不是唯一的选择——其他奇异的方式来定义摩尔指出。一个有趣的(或者至少有用)可以定义:摩尔是物质的量的系统,包含尽可能多的基本实体有样品中原子的40 10599044年代的一个活动¹上述定义的精神,伯特伦Boltwood和欧内斯特·卢瑟福radioactivity-based方法来确定在1911年阿佛加德罗数。

其他问题已经突出显示。如果一摩尔物质被定义为有特定数量的实体,很明显许多,这个数字只能一个整数。因此,为了进一步提高清晰的定义,我们应该使用显式的整数(所有数字写出来)。阿佛加德罗数这是不切实际的,这就是为什么有些人建议一个非常吸引人的选择:84446885³(粗糙程度的准确性,可以享受“二进制”摩尔:N_一个≈2^79年摩尔¹)。

最有趣的一个反对新的定义是,碳12的摩尔质量将不再是12克/摩尔。会感到惊讶许多化学家发现,事实上,这并不是一个改变。1980年,前面的定义是澄清仅指的原子;形成化学键略微降低了总质量,意义12克的纯碳12在实验室包含略多于一个摩尔的碳原子。在这种背景下,新定义的摩尔比目前的基本定义。

反思单位

电阻对鼹鼠的Avogadro-based定义在很大程度上是由于相信阿伏伽德罗常数并不是一个普遍的物理常数,和它的数值没有特定的物理意义。虽然一些常量的确是比其他人更根本的,我们不应该混淆“基本”不是有用的;最终,许多决策有关单位反映实际考虑的选择。今天我们有玻耳兹曼和阿伏伽德罗常数因为温度计之前我们理解热力学和统计力学,因为化学家能够比较大量的化学物质前知道原子的实际数量。如果不是纯粹逻辑的必然性。

像许多其他新的SI定义,这个新摩尔不会影响日常测量,但它可能会影响我们的日常计量单位的理解。

法学博士Meija Iupac委员会主席在同位素丰度和原子质量