Getal van Avogadro
Het getal van Avogadro, NA, tegenwoordig, vanwege een aangepaste definitie, constante van Avogadro genoemd, is gedefinieerd als het aantal atomen per mol van de isotoop van koolstof 12C. Het wordt niet meer, zoals vroeger, opgevat als een aantal (getal), maar als een aantal per mol. (De oorspronkelijke definitie was het aantal atomen in 1 gram waterstof)
De waarde van de constante is zeer groot, ze bedraagt: NA = 6,02214 ×1023 mol-1 . De mol is zo gedefinieerd dat het aantal deeltjes per mol stof juist gelijk is aan de constante van Avogadro. Het aantal deeltjes A (atomen of moleculen) in een hoeveelheid stof van 1 mol is dan:
Dit aantal werd vroeger aangeduid als het getal van Avogadro.
Dit aantal is zeer groot en het verbindt de wereld van het atoom met onze wereld. Het is vernoemd naar Amedeo Avogadro, een Italiaans natuur- en scheikundige en de grondlegger van de wet van Avogadro.
Door de manier van definiëren is het bovenstaande een wat ingewikkelde manier om te zeggen dat het getal A het aantal atomen is in 12 gram zuivere koolstof met atoomgetal 12. Uit metingen is de waarde van A zo goed mogelijk bepaald, met als resultaat: A = 6,02214 ×1023. Voorts is een mol gedefinieerd als een hoeveelheid stof bestaande uit A atomen of moleculen, zodat men kan zeggen dat het aantal deeltjes per mol stof juist de constante van Avogadro is, hoewel dit in wezen een cirkelredenering is.
De constante van Avogadro is tot op ongeveer 8 cijfers nauwkeurig bekend. Dit hangt samen met de maximale nauwkeurigheid die haalbaar is met weegapparatuur. De beste gemeten waarde is 6,0221415(10) 1023 mol-1, dus ruim 602 triljard. De (10) geeft de standaarddeviatie aan in de laatste decimalen.
Aangezien een atoom 12C uit 6 protonen, 6 neutronen en 6 elektronen bestaat, de elektronen weinig massa hebben en de massa van een proton ongeveer gelijk is aan die van een neutron, is het vroegere getal van Avogadro ruwweg het aantal protonen of neutronen dat er in een gram gaat.
Als de massa's van 6 mol 'losse' protonen, 6 mol neutronen en 6 mol elektronen bij elkaar opgeteld worden krijgen we ongeveer 12,1 in plaats van 12 gram. Dit komt doordat een atoom minder massa heeft dan de samenstellende delen bij elkaar. Het kost namelijk energie om, tegen de bindingskrachten in, het atoom, met name de atoomkern, te splitsen (de protonen en neutronen 'uit elkaar te trekken'). Volgens de bekende formule uit de relativiteitstheorie E = mc² betekent het 'verlies' van energie ook het verlies van massa, in dit geval dus 0,1 gram.
