Lo que nos mantiene de redefinir simplemente el Número de Avogadro / la Mole como una clara entero?

Question

Esta podría ser una pregunta en una Química sitio, sino porque hay un montón de hablar de la redefinición de muchas unidades de medida en términos de Número de Avogadro / el Topo, me preguntaba por qué no nos acaba de redefinir el Mole con precisión infinita, ya que básicamente es inherentemente un entero.

Esta podría ser la única unidad/constante física que puede ser definido con precisión infinita. La única unidad que es un "entero".

Supongo que no es realmente una constante física, por sí misma, en que no es una propiedad de la naturaleza. Pero luego podemos crear fácilmente una definición del Kilogramo que no cambia con el tiempo como es exactamente algo-algo moles pena de Carbono-12.

Answer 1

Básicamente, no hay ninguna razón por qué no podríamos redefinir el mole como simple número entero de átomos o moléculas. De hecho, como otros usuarios han mencionado, hay un montón de gente a la que le gusta hacer eso.

Por otro lado, que no es como los químicos a utilizar realmente el lunar en la práctica. Usted simplemente no puede contar con 6×10^23 átomos o moléculas, ni tampoco se necesita. Lo que es importante para los químicos es a saber (por ejemplo) que hay el mismo número de átomos de 58 gramos de hierro como en 12 gramos de carbono, y así sucesivamente para todos los otros elementos. No es importante saber exactamente lo que el número es, sólo que es el mismo número, y, para gran parte de la historia de la química, nos tenía absolutamente ninguna idea de lo que el número era.

Debo señalar también que el mole no es la única unidad que es un "entero". Si usted toma el coulomb como una unidad de carga eléctrica, que debe ser igual a un número entero de primaria cargos, ¿no es cierto? En realidad, no es, por razones históricas, y parece que no hay mucho entusiasmo por lo que es un número entero de primaria cargos.

Usted puede encontrar mi papel de discutir esto en términos más técnicos en http://precedings.nature.com/documents/5138/version/1

Answer 2

Hay una propuesta en 2006 tratando de definir N_Un como un número exacto[1,2]: $$ N_A^* = 84\;446\;888^3 = 6.022\;141\;410\;704\;090\;840\;990\;72 \times 10^{23} $$ el problema? Este valor es incorrecto, ya que actualmente la mayoría de resultado exacto es[3] $$ N_A = 6.022\;140\;84(18) \times 10^{23} $$ es decir, $N_A^*$ es ahora de 3 seg.d. lejos de $N_A$. Como he comentado, si seleccionamos aleatoriamente un número dentro de la corriente de error de enlazado y llamar a $N_A$, corremos el riesgo de que el problema de que una mejor experiencia para la definición antigua invalidará la propuesta de valor. Para estar seguro acerca de la validez de ese número, se necesita para producir una igualmente precisa experimento para demostrar que es realmente válido (como el 299792458 m/s en la definición de medidor, y 9192631770 Hz en la definición de segundo).

También, la justificación para la redefinición de SI la unidad de base siempre implican que el actual no es lo suficientemente precisa o difícil darse cuenta:

• segundo (1967):

  • la definición ... es insuficiente para las necesidades actuales de la metrología

• medidor (1960):

  • el Prototipo internacional no define el metro con una precisión adecuada para las necesidades actuales de metrología,
  • además es conveniente adoptar un natural e indestructible estándar,

• medidor (1983):

  • la presente definición no permite una lo suficientemente precisa realización de los metros para todos los requisitos

• candela (1979):

  • ha llegado el momento de dar la candela de una definición que permitirá una mejora tanto en la facilidad de la realización y de la precisión de fotométricos de las normas, ...

Hacer los experimentos actuales que se reduce a N_Un = 12 gramos de carbono-12 átomos no lo suficientemente preciso o difícil darse cuenta? Yo no lo creo; 9 cifras significativas ya son muy precisas. Sin embargo, la redefinición de mole sería poner a bordo de 2011 (24 CGPM). Una propuesta es definir[4] $$ N_A \overset{\underset{\mathrm{def}}{}}{=} 6.022\;141\;5 \times 10^{23} \mathrm{mol}^{-1}, $$ a disociar el kilogramo a partir de la definición de mol. Así que si este camino, la única cosa que nos impiden definir como un cierto número de 10 cifras significativas es porque "la conferencia no ha comenzado todavía".

Pero de precisión infinita? Que sería un largo camino antes de que podamos alcanzar y la necesidad de que.

Ref:

1. Ronald Fox y Theodore Hill, Una Propuesta Exacto Valor Entero para el Número de Avogadro. http://arxiv.org/abs/physics/0612087
2. Ronald Fox y Theodore Hill, Un Valor Exacto para el Número de Avogadro. http://www.americanscientist.org/issues/pub/2007/2/an-exact-value-for-avogadros-number/3
3. B. Andreas, Y. Azuma, G. Bartl, et. al., Una determinación precisa de la constante de Avogadro contando el número de átomos en una 28Si de cristal http://arxiv.org/abs/1010.2317
4. Ian M Molinos, Pedro J Mohr, Terry J Quinn, et. al., Redefinición del kilogramo, ampere, kelvin y el mole: una propuesta de implementación de CIPM recomendación 1 (CI-2005). http://iopscience.iop.org/0026-1394/43/3/006

Answer 3

Básicamente, se propone redefinir el kilogramo, y su enfoque ha sido propuesto y recientemente (octubre de 2010) abandonado ( http://en.wikipedia.org/wiki/Kilogram#Carbon-12 ). Pienso que la razón por la capacidad de equilibrio ha sido el enfoque preferido para el futuro de la definición del kilogramo fue principalmente tecnológico : es más preciso y permitiría una mayor realización práctica de la kilogramo.

Answer 4

El problema es que quieres que tus definiciones de unidades a ser realizable - para especificar "1 mol es largo número de moléculas, 1 gramo es 1/12 de la masa de un mol de $C_{12}$" es bueno para tu proceso de pensamiento, pero en la medida en que no hay manera práctica de contar las moléculas en tales escalas para una precisión de menos de $10^{-9}$ (que creo que es la precisión de la kilogramo estándar), no hay ninguna ventaja operativa.