每次自然課老師說到一莫耳就是6.02 X 10^23
大家都會腦中冒出一個問題，
這一串神秘的數字到底是怎麼來的?
讓我們用一袋袋米來跟你解釋吧~
大家都會腦中冒出一個問題，
這一串神秘的數字到底是怎麼來的?
讓我們用一袋袋米來跟你解釋吧~
photo credit: stephlulu via pixabay CC0
太前衛、太突破的亞佛加厥，解決了道爾吞原子說的困境，認為組成物質的最小粒子──原子，若由不同種類組合在一起就會成為分子，並且提出了：「在同溫、同壓、同體積下，每一種分子會有一樣多的個數。」那這些分子的個數到底有多少個啊？
事實上，當時的他仍無法確切知道到底這些分子有多少個，這問題的難度遠遠超過我們小時候常好奇的：天上的星星有幾顆？頭皮上的頭髮有幾根？每天吃的米又有幾粒？想算出這些數字，一個一個數……那可能會耗上好幾天。
來看一段趣味影片：
平常買米時，我們不會說要買一萬粒米，然後跟老闆開始一起蹲在地上數米，而是會說我要買一袋米。原子是比米還要小很多的粒子，當然更不可能用數的！因此科學家們以「一莫耳」來稱一群原子或分子。
什麼是莫耳呢？就是「一堆」、「一團」的意思，當我們說「一莫耳的氧原子」或「一莫耳的水分子」時，便代表著現在有一堆氧原子和一堆水分子。就像是走進便利超商，架子上看到一袋又一袋的紅豆、綠豆或米，雖然他們都稱作是一袋，事實上卻是不同的物質，有著不同的重量。
同樣的，當原子或分子一樣是一莫耳時，也會有著不同的重量，這些重量也就是從原子量所推算出來的。
photo credit:LIS線上教育平台. CC BY ND ND 2.0
│還記得原子量嗎？
道爾吞提出區分不同元素的方法：用原子量，並以氫原子為基準，排出了最早的原子量表。而這次影片中的酒保──坎尼札羅(其實他是位正港的科學家啦！並沒有當過酒保)，除了讓亞佛加厥的學說得以被重新重視之外，更成功經由比較，算出各原子間的質量。
得出每個原子的質量，便可以進一步推出分子的。因此，科學家們得出氧的原子量是16後，便開始定義：當我有16克的氧原子時，它就是1莫耳。我們日常中常見的水，是由2個氫原子和1個氧原子組合而成的分子，其中，氫的原子量是1，氧的原子量是16，所以水分子的分子量就是18，當我有18克的水時，它也是1莫耳。簡單來說，當測量物質時，它的克數等於自己原子或分子量時，它就是一莫耳。
│一莫耳到底有幾個？
科學家們經由反覆的實驗後發現：無論什麼種類的原子或分子，只要是一莫耳都是6.02 X 10^23個，而且體積都還依一樣大！這串尾數不知道有多少個0的龐大數目就是亞佛加厥的神祕數字，它證實了亞佛加厥的想法：「在同溫、同壓、同體積下，每一種分子會有一樣多的個數。」
很多人說九孔長的很像亞佛加厥/ via wikipedia. CC0
│亞佛加厥數，其實不是亞佛加厥提出的！？
可憐的亞佛加厥在死前，他的假說都沒有受到化學界的重視，因此科學家們便以他的名字來為這串數字命名，用以紀念他的貢獻。而「6 x 10^23個粒子為一莫耳」，更成為表示物質的量的基本單位，是支配著自然界最重要的數值之一喔！
※原文同步刊載於《亞佛加厥的神祕數字》
https://lis.org.tw/blogs/69
By LIS 線上教育平台 - 陳儷文 閱讀教師
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參考資料：
科學Online
