Kalkulačka Avogadrova čísla - Převodník molů na molekuly

Co je Avogadrova konstanta?

Avogadrova konstanta je počet částic v jednom molu látky: přesně 6,02214076 × 10²³. Mol je jednotka, kterou chemici používají k počítání atomů, molekul nebo iontů, stejně jako je „tucet“ jednotka pro počítání dvanácti kusů něčeho. Tato kalkulačka převádí mezi počtem molů a počtem molekul pomocí této konstanty.

Vzorec pro Avogadrovu konstantu

Počet molekul se rovná počtu molů vynásobenému Avogadrovou konstantou:

$N = n \times N_A$

• $N$ je počet molekul (nebo atomů, iontů či jiných částic)
• $n$ je počet molů
• $N_A$ je Avogadrova konstanta, 6,02214076 × 10²³ na mol

Opačným směrem se počet molekul vydělí touto konstantou:

$n = N \div N_A$

Od 2019 má Avogadrova konstanta tuto přesnou hodnotu z definice. Je jednou ze sedmi definičních konstant Mezinárodní soustavy jednotek (SI), takže nemá nejistotu měření.

Jak vypočítat počet molekul z počtu molů

1. Určete počet molů.
2. Vynásobte jej hodnotou 6,02214076 × 10²³.
3. Výsledkem je počet molekul.

Příklad výpočtu

Začněte s 2 moly látky.

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

2 moly tedy obsahují přibližně 1,204,428,152,000,000,000,000,000 molekul, obvykle zapisovaných jako 1,204428 × 10²⁴.

Jak vypočítat počet molů z počtu molekul

1. Určete počet molekul.
2. Vydělte jej hodnotou 6,02214076 × 10²³.
3. Výsledkem je počet molů.

Příklad výpočtu

Začněte s 3,01107038 × 10²³ molekulami.

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

3,01107038 × 10²³ molekul tedy tvoří polovinu molu.

Použití kalkulačky

Zadejte hodnotu do pole pro moly a získáte počet molekul, nebo zadejte hodnotu do pole pro molekuly a získáte počet molů. Pokud mají obě pole hodnotu, kalkulačka použije pole pro moly. Pro referenci lze přidat název látky; zobrazí se ve zkopírovaném výsledku, ale výpočet neovlivní. Záporná čísla nejsou přijímána, protože počet molů nemůže být menší než nula. Nula je platný vstup a výsledkem je nula.

Kde se Avogadrova konstanta používá

Chemici používají Avogadrovu konstantu k přechodu mezi dvěma měřítky: mezi moly používanými ve vyčíslené chemické rovnici a skutečným počtem reagujících atomů nebo molekul. Uplatňuje se v několika oblastech vědy.

• Stechiometrie: převádění mezi počtem molů reaktantů a produktů v chemické rovnici.
• Plynové zákony: vztah mezi počtem molekul plynu a objemem, tlakem a teplotou.
• Chemie roztoků: zjišťování počtu molekul rozpuštěných v roztoku o známé molaritě.
• Molární hmotnost: převádění mezi hmotností vzorku a počtem jeho molů, z něhož lze následně určit počet molekul.
• Biochemie: odhad počtu molekul proteinů, DNA nebo enzymů přítomných ve vzorku.

Historie Avogadrovy konstanty

Konstantu pojmenovali po italském vědci Amedeu Avogadrovi (1776–1856), ačkoli ji nikdy nezměřil. V 1811 navrhl, že stejné objemy plynu při stejné teplotě a tlaku obsahují stejný počet molekul. Tato myšlenka se dnes nazývá Avogadrův zákon.

Rakouský fyzik Johann Josef Loschmidt provedl v roce 1865 první odhad počtu molekul v daném objemu plynu. Pojmenování „Avogadrovo číslo“ přišlo později; zavedl jej francouzský fyzik Jean Perrin v roce 1909 při studiu Brownova pohybu, náhodného kmitání malých částic rozptýlených v kapalině. Perrinova měření konstanty přispěla k udělení jeho 1926 Nobelovy ceny za fyziku.

V roce 2019 stanovila mezinárodní redefinice základních jednotek SI Avogadrovu konstantu přesně na 6,02214076 × 10²³ na mol, čímž ukončila staletí stále přesnějšího experimentálního měření.

Často kladené otázky

Co je Avogadrova konstanta? Je to počet částic, například atomů nebo molekul, v jednom molu látky: 6,02214076 × 10²³.

Jak převést moly na molekuly? Vynásobte počet molů hodnotou 6,02214076 × 10²³. Například 2 moly dávají 2 × 6,02214076 × 10²³ = 1,204428 × 10²⁴ molekul.

Jak převést molekuly na moly? Vydělte počet molekul hodnotou 6,02214076 × 10²³. Například po vydělení 3,01107038 × 10²³ molekul touto konstantou získáme 0,5 molu.

Platí Avogadrova konstanta pouze pro molekuly? Ne. Platí pro jakýkoli druh částic včetně atomů, iontů a stechiometrických jednotek. Jeden mol kterékoli z těchto částic obsahuje 6,02214076 × 10²³ částic.

Jaký je rozdíl mezi molem a Avogadrovou konstantou? Mol je jednotka podobná tuctu. Avogadrova konstanta je počet částic, které tvoří jeden mol, podobně jako číslo dvanáct tvoří jeden tucet.

Proč je Avogadrova konstanta tak velká? Atomy a molekuly jsou mimořádně malé. Jedna molekula vody je široká asi 0,3 nanometru. K vytvoření množství látky měřitelného v laboratorním měřítku, například jednoho gramu, je zapotřebí obrovské množství těchto částic.

Reference

1. Mezinárodní úřad pro míry a váhy (BIPM), „Mezinárodní soustava jednotek (SI)“, 9. vydání, 2019.
2. IUPAC, Compendium of Chemical Terminology („Zlatá kniha“), 2. vyd., 1997.
3. Perrin, J. (1909). „Mouvement brownien et réalité moléculaire.“ Annales de Chimie et de Physique, 8. řada, 18: 1–114.