Калкулатор на числото на Авогадро - Конвертор от мол към молекула

Какво представлява числото на Авогадро?

Числото на Авогадро е броят на частиците в един мол от дадено вещество: точно 6,02214076 × 10²³. Молът е единица, която химиците използват за броене на атоми, молекули или йони, подобно на начина, по който „дюжина“ е единица за броене на дванадесет еднакви предмета. Този калкулатор преобразува между молове и броя на молекулите, като използва тази константа.

Формула за числото на Авогадро

Броят на молекулите е равен на броя на моловете, умножен по константата на Авогадро:

$N = n \times N_A$

• $N$ е броят на молекулите (или атомите, йоните или други частици)
• $n$ е броят на моловете
• $N_A$ е константата на Авогадро, 6,02214076 × 10²³ на мол

За да извършите обратното преобразуване, разделете броя на молекулите на константата:

$n = N \div N_A$

От 2019 г. константата на Авогадро има тази точна стойност по дефиниция. Тя е една от седемте дефиниращи константи на Международната система единици (SI), поради което няма неопределеност на измерването.

Как се изчислява броят на молекулите от броя на моловете

1. Вземете броя на моловете.
2. Умножете го по 6,02214076 × 10²³.
3. Резултатът е броят на молекулите.

Пример с решение

Започнете с 2 мола от дадено вещество.

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

Следователно 2 мола съдържат приблизително 1,204,428,152,000,000,000,000,000 молекули, обикновено записвани като 1,204428 × 10²⁴.

Как се изчислява броят на моловете от броя на молекулите

1. Вземете броя на молекулите.
2. Разделете го на 6,02214076 × 10²³.
3. Резултатът е броят на моловете.

Пример с решение

Започнете с 3,01107038 × 10²³ молекули.

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

Следователно 3,01107038 × 10²³ молекули съставляват половин мол.

Използване на калкулатора

Въведете стойност в полето за молове, за да получите броя на молекулите, или въведете стойност в полето за молекули, за да получите броя на моловете. Ако и двете полета съдържат стойност, калкулаторът използва полето за молове. Името на веществото може да бъде добавено за справка; то се включва в копирания резултат, но не влияе на изчислението. Отрицателни числа не се приемат, тъй като броят на моловете не може да бъде по-малък от нула. Нулата е валиден вход и дава резултат нула.

Къде се използва числото на Авогадро

Химиците използват числото на Авогадро, за да преминават между две скали: моловете, използвани в изравнено химично уравнение, и действителния брой на реагиращите атоми или молекули. То се среща в няколко области на науката.

• Стехиометрия: преобразуване между моловете на реагентите и продуктите в химично уравнение.
• Газови закони: свързване на броя на молекулите на газа с обема, налягането и температурата.
• Химия на разтворите: определяне на броя на молекулите, разтворени в разтвор с известна моларност.
• Моларна маса: преобразуване между масата на проба и броя на моловете в нея, от който след това се определя броят на молекулите.
• Биохимия: оценяване на броя на молекулите на белтъци, ДНК или ензими в дадена проба.

История на числото на Авогадро

Константата е наречена на италианския учен Амедео Авогадро (1776–1856), макар че той никога не я е измервал. През 1811 г. той предлага, че равни обеми газ при еднакви температура и налягане съдържат еднакъв брой молекули. Тази идея днес се нарича закон на Авогадро.

Австрийският физик Йохан Йозеф Лошмид прави първата оценка на броя на молекулите в даден обем газ през 1865 г. Наименованието „число на Авогадро“ се появява по-късно, въведено от френския физик Жан Перен през 1909 г., докато изследва брауновото движение — случайното хаотично движение на малки частици, суспендирани във флуид. Измерванията на Перен на константата допринасят за присъждането на Нобеловата награда за физика през 1926 г.

През 2019 г. международно предефиниране на основните единици на SI фиксира константата на Авогадро точно на 6,02214076 × 10²³ на мол, с което приключват векове на все по-прецизни експериментални измервания.

Често задавани въпроси

Какво е числото на Авогадро? То е броят на частиците, например атоми или молекули, в един мол от дадено вещество: 6,02214076 × 10²³.

Как се преобразуват молове в молекули? Умножете броя на моловете по 6,02214076 × 10²³. Например, 2 мола дават 2 × 6,02214076 × 10²³ = 1,204428 × 10²⁴ молекули.

Как се преобразуват молекули в молове? Разделете броя на молекулите на 6,02214076 × 10²³. Например, при разделяне на 3,01107038 × 10²³ молекули на константата се получават 0,5 мола.

Отнася ли се числото на Авогадро само за молекули? Не. То се отнася за всякакъв вид частици, включително атоми, йони и формулни единици. Един мол от всяка от тях съдържа 6,02214076 × 10²³ частици.

Каква е разликата между мол и числото на Авогадро? Молът е единица, подобна на дузина. Числото на Авогадро е броят на частиците, които съставляват един мол, подобно на това как дванадесетте съставляват една дузина.

Защо числото на Авогадро е толкова голямо? Атомите и молекулите са изключително малки. Една молекула вода е широка приблизително 0,3 нанометра. Необходим е огромен брой от тях, за да се натрупа количество вещество, което може да се измери в лабораторен мащаб, например един грам.

Източници

1. Международно бюро за мерки и теглилки (BIPM), „Международната система единици (SI)“, 9-о издание, 2019 г.
2. IUPAC, Сборник на химичната терминология („Златната книга“), 2-ро изд., 1997 г.
3. Перен, Ж. (1909). „Mouvement brownien et réalité moléculaire.“ Annales de Chimie et de Physique, 8-а серия, 18: 1–114.