Deux définitions équivalentes du nombre d'Avogadro

Une définition possible du kilogramme

 

par Cesare Curti

 

 

Deux définitions sont équivalentes quand dès la première descend la seconde et vice versa.

Nous démontrerons que les deux définitions suivantes:

1)    le nombre d'Avogadro est le nombre d'atomes contenus dans 12 g de 12C

2)    le nombre d'Avogadro est l'équivalent en dalton du gramme

sont équivalentes.

 

 

 

               Symboles utilisés

 

 

 

nombre d’Avogadro

N

dalton

kilodalton

u

Ku

gramme

kilogramme

g

Kg

carbone 12

12C

 

 

 

En Nombre d'Avogadro, dalton et gramme, ensuite avoir défini le nombre d'Avogadro comme le nombre d'atomes de 12C contenus en 12 grammes de 12C, nous avons démontré que le nombre d'Avogadro a également la valeur d’équivalent en daltons du gramme.

 

Maintenant, inversement, nous définirons le nombre d'Avogadro comme l’équivalent en daltons du gramme et démontrerons qu'il a également la valeur de nombre d'atomes de 12C contenus en 12 grammes de 12C.

 

En d'autres termes donnés les deux définitions suivantes:

 

1)    le dalton est la douzième partie de la masse d'un atome de 12C

2)    le nombre d'Avogadro est l'équivalent en daltons du gramme

 

il est facile de démontrer que le nombre d'Avogadro est également le nombre d'atome de 12C contenus en 12 grammes de 12C.

 

Il peut raisonner de la façon suivante:  1 gramme est équivalent à N daltons, 2 grammes sont équivalent à 2N daltons.., 12 grammes sont équivalent à 12N daltons.  Il peut donc écrire:

 

12 g of atomes of 12C = 12 N u of atomes of 12C

 

Puisque 12 daltons ils sont la masse d'un atome de 12C, le nombre d'Avogadro N doit nécessairement être le nombre d'atomes de 12C contenus dans 12 g de 12C

 

Les deux définitions:

le nombre d'Avogadro est le nombre d'atomes contenus dans 12 g de 12C

et

le nombre d'Avogadro est l'équivalent en daltons du gramme

sont donc équivalentes.

 

Si le nombre d'Avogadro est défini comme l'équivalent en daltons du gramme, c’est-à-dire si:

 

1 g = N u

 

on a immédiatement:

 

1Kg = N Ku

 

 

Cette dernière relation pourrait devenir une nouvelle définition du kilogramme, indépendante de l'étalon de Sèvres et ayant un caractère de généralité semblable à les définitions du mètre et du second adoptées dans le système international.

Le « National Institute of Standard and Technology » (NIST) explore la possibilité pour définir le kilogramme au moyen de la constante d'Avogadro. [1]

 

 

Bologna, sabato 10 febbraio 2001 (tradotto in francese venerdì 2 marzo 2001)

Revu février 2003

 

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