حاسبة عدد أفوجادرو - محول المول إلى الجزيء

ما عدد أفوغادرو؟

عدد أفوغادرو هو عدد الجسيمات في مول واحد من المادة: بالضبط 6.02214076 × 10²³. والمول وحدة يستخدمها الكيميائيون لعدّ الذرات أو الجزيئات أو الأيونات، كما أن «الدزينة» وحدة لعدّ اثني عشر شيئًا. وتحوّل هذه الحاسبة بين المولات وعدد الجزيئات باستخدام هذا الثابت.

صيغة عدد أفوغادرو

عدد الجزيئات يساوي عدد المولات مضروبًا في ثابت أفوغادرو:

$N = n \times N_A$

• $N$ هو عدد الجزيئات (أو الذرات أو الأيونات أو الجسيمات الأخرى)
• $n$ هو عدد المولات
• $N_A$ هو ثابت أفوغادرو، ويساوي 6.02214076 × 10²³ لكل مول

وللانتقال في الاتجاه المعاكس، اقسم عدد الجزيئات على الثابت:

$n = N \div N_A$

منذ عام 2019 صارت لثابت أفوغادرو هذه القيمة الدقيقة بحكم التعريف. فهو أحد الثوابت السبعة المعرِّفة للنظام الدولي للوحدات (SI)، ولذلك لا ترافقه أي لايقينية في القياس.

كيف تحسب عدد الجزيئات من المولات

1. خذ عدد المولات.
2. اضربه في 6.02214076 × 10²³.
3. الناتج هو عدد الجزيئات.

مثال تطبيقي

ابدأ بـ 2 مول من مادة ما.

$N = 2 \times 6.02214076 \times 10^{23} = 1.204428152 \times 10^{24}$

إذن يحتوي 2 مول على نحو 1,204,428,152,000,000,000,000,000 جزيء، وتُكتب عادةً 1.204428 × 10²⁴.

كيف تحسب المولات من عدد الجزيئات

1. خذ عدد الجزيئات.
2. اقسمه على 6.02214076 × 10²³.
3. الناتج هو عدد المولات.

مثال تطبيقي

ابدأ بـ 3.01107038 × 10²³ جزيء.

$n = 3.01107038 \times 10^{23} \div 6.02214076 \times 10^{23} = 0.5$

إذن 3.01107038 × 10²³ جزيء تساوي نصف مول.

استخدام الحاسبة

أدخل قيمة في حقل المولات للحصول على عدد الجزيئات، أو أدخل قيمة في حقل الجزيئات للحصول على عدد المولات. وإذا كان في الحقلين قيمتان، تستخدم الحاسبة حقل المولات. ويمكن إضافة اسم المادة للرجوع إليه؛ فهو يُدرج في النتيجة المنسوخة ولا يؤثر في الحساب. ولا تُقبل الأعداد السالبة، لأن عدد المولات لا يمكن أن يقل عن صفر. أما الصفر فمُدخل صالح وتكون نتيجته صفرًا.

أين يُستخدم عدد أفوغادرو

يستخدم الكيميائيون عدد أفوغادرو للانتقال بين مقياسين: المولات المستخدمة في المعادلة الكيميائية الموزونة، والعدد الفعلي للذرات أو الجزيئات المتفاعلة. ويظهر في مجالات عدة من العلوم.

• حسابات العناصر المتفاعلة (الستويكيومتري): التحويل بين مولات المواد المتفاعلة والناتجة في المعادلة الكيميائية.
• قوانين الغازات: ربط عدد جزيئات الغاز بالحجم والضغط ودرجة الحرارة.
• كيمياء المحاليل: إيجاد عدد الجزيئات المذابة في محلول معلوم المولارية.
• الكتلة المولية: التحويل بين كتلة العينة وعدد مولاتها، ثم الحصول منه على عدد الجزيئات.
• الكيمياء الحيوية: تقدير عدد جزيئات البروتين أو الحمض النووي (DNA) أو الإنزيم الموجودة في عينة.

تاريخ عدد أفوغادرو

سُمّي الثابت نسبةً إلى العالم الإيطالي أميديو أفوغادرو (1776–1856)، مع أنه لم يقسه قط. ففي عام 1811 اقترح أن الأحجام المتساوية من الغاز، عند درجة الحرارة والضغط نفسيهما، تحتوي على أعداد متساوية من الجزيئات. ويسمى هذا اليوم قانون أفوغادرو.

كان العالم النمساوي يوهان يوزف لوشميت أول من اقترح طريقة لتقدير عدد الجزيئات في حجم معين من الغاز عام 1865. وجاءت تسمية «عدد أفوغادرو» لاحقًا. فقد اقترح الفيزيائي الفرنسي جان بيران تسمية الثابت باسم أفوغادرو عام 1909 أثناء دراسته الحركة البراونية، وهي الارتجاج العشوائي للجسيمات الصغيرة العالقة في مائع. وقد قاس بيران الثابت باستخدام جسيمات من هذا النوع. ونال جائزة نوبل في الفيزياء لعام 1926 عن عمله في البنية الحبيبية غير المتصلة للمادة.

وفي عام 2019، ثبّتت إعادة تعريف دولية للوحدات الأساسية في النظام الدولي (SI) ثابت أفوغادرو عند القيمة الدقيقة 6.02214076 × 10²³ لكل مول، منهيةً قرونًا من القياسات التجريبية الأدق فأدق.

الأسئلة الشائعة

ما عدد أفوغادرو؟ هو عدد الجسيمات، مثل الذرات أو الجزيئات، في مول واحد من المادة: 6.02214076 × 10²³.

كيف تحوّل المولات إلى جزيئات؟ اضرب عدد المولات في 6.02214076 × 10²³. فعلى سبيل المثال، 2 مول تعطي 2 × 6.02214076 × 10²³ = 1.204428 × 10²⁴ جزيء.

كيف تحوّل الجزيئات إلى مولات؟ اقسم عدد الجزيئات على 6.02214076 × 10²³. فعلى سبيل المثال، قسمة 3.01107038 × 10²³ جزيء على الثابت تعطي 0.5 مول.

هل ينطبق عدد أفوغادرو على الجزيئات فقط؟ لا. فهو ينطبق على أي نوع من الجسيمات، بما في ذلك الذرات والأيونات ووحدات الصيغة. ويحتوي مول واحد من أي منها على 6.02214076 × 10²³ جسيم.

ما الفرق بين المول وعدد أفوغادرو؟ المول وحدة تشبه الدزينة. أما عدد أفوغادرو فهو عدد الجسيمات التي تكوّن مولًا واحدًا، كما أن اثني عشر شيئًا تكوّن دزينة واحدة.

لماذا عدد أفوغادرو كبير إلى هذا الحد؟ الذرات والجزيئات صغيرة للغاية. ويلزم عدد هائل منها ليشكّل مقدارًا من المادة يمكن قياسه في المختبر، مثل غرام واحد.

المراجع

1. المعهد الوطني للمعايير والتقنية (NIST). CODATA value: Avogadro constant. ثابت أفوغادرو — 6.022 140 76 × 10²³ mol⁻¹، قيمة دقيقة.
2. المكتب الدولي للأوزان والمقاييس (BIPM). The International System of Units (SI)، الطبعة 9. كتيّب النظام الدولي للوحدات — ثابت أفوغادرو أحد الثوابت السبعة المعرِّفة للنظام الدولي للوحدات وبه يُحدَّد المول.
3. معهد تاريخ العلوم. Amedeo Avogadro. أميديو أفوغادرو — تاريخا ميلاد أفوغادرو ووفاته (1776–1856) وفرضيته لعام 1811 عن الأحجام المتساوية للغازات.
4. جنسن، و. ب.، جامعة سينسيناتي. How and when did Avogadro's name become associated with Avogadro's number? اسم أفوغادرو وعدد أفوغادرو — طريقة لوشميت لتقدير الثابت عام 1865 واقتراح بيران عام 1909 تسمية الثابت باسم أفوغادرو.
5. نوبل بريز أوتريتش. Jean Baptiste Perrin, Nobel Lecture. محاضرة بيران في حفل نوبل — قياس بيران لعدد أفوغادرو من مستحلبات الجسيمات الصغيرة.
6. نوبل بريز أوتريتش. The Nobel Prize in Physics 1926: Jean Baptiste Perrin, facts. بيران، حقائق — جائزة عام 1926 "for his work on the discontinuous structure of matter".