Die Masse eines einzelnen Wassermoleküls beträgt 2,9907 x 10-23 g in fünf signifikanten Ziffern oder 2,9907 mal ein Hundertstel Millionstel eines Millionstel Nanogramms, was selbst ein Milliardstel Gramm ist. Dies kann natürlich nicht direkt gemessen werden; wir müssen stattdessen indirekt die Masse eines Moleküls messen. Die relative Atommasse von Sauerstoff (nicht die relative Molekülmasse von Sauerstoff, die dem doppelten Wert entspricht, da Sauerstoff zweiatomige Moleküle bildet) beträgt 15,9994. Die relative Atommasse eines Wasserstoffatoms beträgt 1,00794. Die Formel für Wasser ist H2O, also gibt es zwei Wasserstoffatome und ein Sauerstoffatom in einem Wassermolekül. Indem wir die relative Atommasse von Wasserstoff mit zwei multiplizieren und die relative Atommasse von Sauerstoff dazu addieren, erhalten wir die relative Molekülmasse von Wasser. Dieser beträgt 18.01528 auf fünf Nachkommastellen.Die Masse eines Mols Wasser sollte daher 18.01528 Gramm betragen, und es ist bekannt, dass ein Mol einer Substanz L Einheiten dieser Substanz enthält, wobei L die Avogadro-Konstante ist, 6.022142x10-23 mit sechs Dezimalstellen. (Ein Mol Sand enthält zum Beispiel L Sandkörner, was eine ausreichende Menge Sand ist, um das Vereinigte Königreich bis zu einer Tiefe von hundert Meilen zu bedecken.) Um die Masse eines Wassermoleküls zu berechnen, müssen wir daher dividiere die relative Molekülmasse von Wasser durch die Avogadro-Konstante. Daraus ergibt sich die in der ersten Zeile genannte Zahl von 2,9907x10-23g. Avogadro hat den Wert seiner Konstanten nie berechnet, aber er war der erste Chemiker, der erkannte, dass die Masse einer reinen Probe von der Anzahl der Partikel in dieser Probe abhängt.Er bezeichnete L als die Anzahl der Partikel in einer Probe, die die relative Formelmasse der Probe in Gramm ergab.
Die Avogadro-Konstante wird experimentell aus der Ladungsmenge in Coulomb eines Faraday (definiert als die Ladungsmenge, die in einem Mol Elektronen enthalten ist) berechnet und diese durch die Ladung eines Elektrons geteilt. Scientific American sagt: „Die beste Schätzung des Wertes eines Faradays beträgt laut National Institute of Standards and Technology (NIST) 96.485.3383 Coulomb pro Mol Elektronen. Die beste Schätzung der Ladung eines Elektrons basierend auf modernen Experimenten ist 1,60217653 x 10-19 Coulomb pro Elektron. Wenn Sie die Ladung eines Elektronenmols durch die Ladung eines einzelnen Elektrons teilen, erhalten Sie einen Wert der Avogadro-Zahl von 6,02214154 x 1023 Teilchen pro Mol." Den vollständigen Artikel finden Sie hier:
www.scientificamerican.com/article.cfm?id=how-was-avogadros-