アヴォガドロ数とは？ わかりやすく解説

アボガドロ定数（アボガドロていすう、英: Avogadro constant ）とは、物質量 1 mol を構成する粒子（分子、原子、イオンなど）の個数を示す定数である。国際単位系 (SI)における物理量の単位モル(mol)の定義に使用されており、その値は正確に 6.02214076×10²³ mol⁻¹と定義されている^[2][3][4]。アボガドロ定数の記号は、 N_A または L である^[5]。

アボガドロ定数を単位 mol⁻¹ で表したときの数値は、アボガドロ数（アボガドロすう）と呼ばれる^[6][7]。

すなわち、

• アボガドロ定数 N_A = 6.02214076×10²³ mol⁻¹
• アボガドロ数 = 6.02214076×10²³ （無次元量）

アボガドロ数は正確に上記の値であるので、24桁の整数であり、正確に、602214076000000000000000 である。

定数の名称は、イタリア出身の化学者、アメデオ・アヴォガドロにちなんだものである。アヴォガドロは、気体の体積は（同一の気圧かつ同一の温度の下では）気体の種類に関わらずそれに含まれる原子または分子の数に比例することを1811年に初めて発見した（アボガドロの法則）^[8]。1909年、フランスの物理学者であるジャン・ペランがアヴォガドロにちなんで定数の名前を付けることを提案した^[9]。ペランは、いくつかの異なる方法でアボガドロ定数を決定した業績により、1926年にノーベル物理学賞を受賞した^[10]。

アボガドロ定数の値は、ドイツの物理学者、ヨハン・ロシュミットによって初めて示された。彼は1865年に、与えられた体積の気体中の粒子の数を計算することと等価の方法によって、空気中の分子の平均直径を推定した^[11]。この値、理想気体中の粒子の数密度 n₀ は、彼の名前をつけて現在はロシュミット数と呼ばれており、アボガドロ定数 N_A とは次の関係がある。

${\displaystyle n_{0}={\frac {p_{0}N_{\rm {A}}}{RT_{0}}}}$