Whiz Tools

Kalkulator Nombor Avogadro

Kalkulator Nombor Avogadro

Pengenalan

Nombor Avogadro, juga dikenali sebagai pemalar Avogadro, adalah konsep asas dalam kimia. Ia mewakili bilangan zarah (biasanya atom atau molekul) dalam satu mol suatu bahan. Kalkulator ini membantu anda mencari bilangan molekul dalam satu mol menggunakan nombor Avogadro.

Cara Menggunakan Kalkulator Ini

  1. Masukkan bilangan mol bahan.
  2. Kalkulator akan mengira bilangan molekul.
  3. Secara pilihan, anda boleh memasukkan nama bahan untuk rujukan.
  4. Hasilnya akan dipaparkan serta-merta.

Formula

Hubungan antara mol dan molekul diberikan oleh:

N=n×NAN = n \times N_A

Di mana:

  • NN adalah bilangan molekul
  • nn adalah bilangan mol
  • NAN_A adalah nombor Avogadro (tepat 6.02214076 × 10²³ mol⁻¹)

Pengiraan

Kalkulator melakukan pengiraan berikut:

N=n×6.02214076×1023N = n \times 6.02214076 \times 10^{23}

Pengiraan ini dilakukan menggunakan aritmetik titik terapung berketepatan tinggi untuk memastikan ketepatan merentasi pelbagai nilai input.

Contoh Pengiraan

Untuk 1 mol bahan:

N=1×6.02214076×1023=6.02214076×1023N = 1 \times 6.02214076 \times 10^{23} = 6.02214076 \times 10^{23} molekul

Kes Tepi

  • Untuk bilangan mol yang sangat kecil (contohnya, 1e-23 mol), hasilnya akan menjadi nombor molekul pecahan.
  • Untuk bilangan mol yang sangat besar (contohnya, 1e23 mol), hasilnya akan menjadi bilangan molekul yang sangat besar.
  • Kalkulator menangani kes tepi ini dengan menggunakan representasi numerik yang sesuai dan kaedah pembundaran.

Unit dan Ketepatan

  • Bilangan mol biasanya dinyatakan sebagai nombor perpuluhan.
  • Bilangan molekul biasanya dinyatakan dalam notasi saintifik disebabkan oleh bilangan besar yang terlibat.
  • Pengiraan dilakukan dengan ketepatan tinggi, tetapi hasilnya dibundarkan untuk tujuan paparan.

Kes Penggunaan

Kalkulator Nombor Avogadro mempunyai pelbagai aplikasi dalam kimia dan bidang berkaitan:

  1. Reaksi Kimia: Membantu dalam menentukan bilangan molekul yang terlibat dalam reaksi apabila diberikan bilangan mol.

  2. Stoikiometri: Membantu dalam mengira bilangan molekul bahan reaktan atau produk dalam persamaan kimia.

  3. Undang-Undang Gas: Berguna dalam menentukan bilangan molekul gas dalam bilangan mol tertentu di bawah keadaan tertentu.

  4. Kimia Penyelesaian: Membantu dalam mengira bilangan molekul solut dalam penyelesaian dengan molariti yang diketahui.

  5. Biokimia: Berguna dalam menentukan bilangan molekul dalam sampel biologi, seperti protein atau DNA.

Alternatif

Walaupun kalkulator ini memberi tumpuan kepada menukarkan mol kepada molekul menggunakan nombor Avogadro, terdapat konsep dan pengiraan berkaitan:

  1. Jisim Mol: Digunakan untuk menukarkan antara jisim dan bilangan mol, yang kemudiannya boleh ditukarkan kepada molekul.

  2. Molariti: Mewakili kepekatan suatu penyelesaian dalam mol per liter, yang boleh digunakan untuk menentukan bilangan molekul dalam jumlah penyelesaian.

  3. Pecahan Mol: Mewakili nisbah mol komponen kepada jumlah mol dalam campuran, yang boleh digunakan untuk mencari bilangan molekul setiap komponen.

Sejarah

Nombor Avogadro dinamakan sempena saintis Itali Amedeo Avogadro (1776-1856), walaupun beliau tidak sebenarnya menentukan nilai pemalar ini. Avogadro mencadangkan pada tahun 1811 bahawa isipadu gas yang sama pada suhu dan tekanan yang sama mengandungi bilangan molekul yang sama, tanpa mengira sifat kimia dan fizikalnya. Ini dikenali sebagai undang-undang Avogadro.

Konsep nombor Avogadro muncul daripada kerja Johann Josef Loschmidt, yang membuat anggaran pertama bilangan molekul dalam isipadu gas tertentu pada tahun 1865. Walau bagaimanapun, istilah "nombor Avogadro" pertama kali digunakan oleh Jean Perrin pada tahun 1909 semasa kerjanya mengenai gerakan Brownian.

Kerja eksperimen Perrin memberikan pengukuran pertama yang boleh dipercayai bagi nombor Avogadro. Beliau menggunakan beberapa kaedah bebas untuk menentukan nilai tersebut, yang membawa kepada Hadiah Nobel dalam Fizik pada tahun 1926 "untuk kerjanya mengenai struktur diskontinu bahan."

Selama bertahun-tahun, pengukuran nombor Avogadro menjadi semakin tepat. Pada tahun 2019, sebagai sebahagian daripada penentuan semula unit asas SI, pemalar Avogadro ditakrifkan sebagai tepat 6.02214076 × 10²³ mol⁻¹, secara efektif menetapkan nilainya untuk semua pengiraan masa depan.

Contoh

Berikut adalah contoh kod untuk mengira bilangan molekul dari mol menggunakan nombor Avogadro:

' Fungsi VBA Excel untuk Mol kepada Molekul
Function MolesToMolecules(moles As Double) As Double
    MolesToMolecules = moles * 6.02214076E+23
End Function

' Penggunaan:
' =MolesToMolecules(1)

import decimal

## Tetapkan ketepatan untuk pengiraan decimal
decimal.getcontext().prec = 15

AVOGADRO = decimal.Decimal('6.02214076e23')

def moles_to_molecules(moles):
    return moles * AVOGADRO

## Contoh penggunaan:
print(f"1 mol = {moles_to_molecules(1):.6e} molekul")

const AVOGADRO = 6.02214076e23;

function molesToMolecules(moles) {
    return moles * AVOGADRO;
}

// Contoh penggunaan:
console.log(`1 mol = ${molesToMolecules(1).toExponential(6)} molekul`);

public class AvogadroCalculator {
    private static final double AVOGADRO = 6.02214076e23;

    public static double molesToMolecules(double moles) {
        return moles * AVOGADRO;
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.printf("1 mol = %.6e molekul%n", molesToMolecules(1));
    }
}

Visualisasi

Berikut adalah visualisasi ringkas untuk membantu memahami konsep nombor Avogadro:

1 Mol Bahan 6.02214076 × 10²³ molekul

Diagram ini mewakili satu mol bahan, mengandungi nombor Avogadro molekul. Setiap bulatan biru mewakili bilangan molekul yang besar, kerana mustahil untuk menunjukkan 6.02214076 × 10²³ zarah individu dalam satu gambar.

Rujukan

  1. IUPAC. Kompendium Istilah Kimia, ed. ke-2 (yang "Buku Emas"). Disusun oleh A. D. McNaught dan A. Wilkinson. Penerbitan Saintifik Blackwell, Oxford (1997).
  2. Mohr, P.J.; Newell, D.B.; Taylor, B.N. (2016). "Nilai-nilai yang Disyorkan CODATA bagi Pemalar Fizik Asas: 2014". Rev. Mod. Phys. 88 (3): 035009.
  3. Nombor Avogadro dan Mol. Chemistry LibreTexts.
  4. SI Baru: Persidangan Umum ke-26 mengenai Berat dan Ukuran (CGPM). Biro Antarabangsa Berat dan Ukuran (BIPM).
  5. Perrin, J. (1909). "Mouvement brownien et réalité moléculaire". Annales de Chimie et de Physique. siri ke-8. 18: 1–114.
Feedback