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。

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。


│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 1023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。」


│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 1023 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!


參考資料:

1. 維基百科,<亞佛加厥常數>

2. <亞佛加厥數

3.<坎尼札羅的詮釋

4.<莫耳與簡單的化學計量