Avogadro-szám kalkulátor - Mol-molekula átalakító

Mi az Avogadro-szám?

Az Avogadro-szám egy anyag egy móljában található részecskék száma: pontosan 6,02214076 × 10²³. A mól a vegyészek által atomok, molekulák vagy ionok megszámlálására használt mértékegység, ugyanúgy, ahogy a „tucat” valaminek a tizenkét darabból álló mennyiségének egysége. Ez a számológép ezzel az állandóval átvált a mólszám és a molekulák száma között.

Az Avogadro-szám képlete

A molekulák száma megegyezik a mólszám és az Avogadro-állandó szorzatával:

$N = n \times N_A$

• $N$ a molekulák (illetve atomok, ionok vagy más részecskék) száma
• $n$ a mólszám
• $N_A$ az Avogadro-állandó, mólonként 6,02214076 × 10²³

A fordított átváltáshoz a molekulák számát el kell osztani az állandóval:

$n = N \div N_A$

2019 óta az Avogadro-állandó definíció szerint pontosan ezt az értéket veszi fel. Ez a Nemzetközi Mértékegységrendszer (SI) definícióval rögzített hét állandójának egyike, ezért nincs mérési bizonytalansága.

Molekulák számának kiszámítása mólszámból

1. Vegyük a mólszámot.
2. Szorozzuk meg 6,02214076 × 10²³-nel.
3. Az eredmény a molekulák száma.

Megoldott példa

Induljunk ki egy anyag 2 móljából.

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

Így 2 mól körülbelül 1,204,428,152,000,000,000,000,000 molekulát tartalmaz, amit általában 1,204428 × 10²⁴ alakban írnak fel.

Mólszám kiszámítása molekulák számából

1. Vegyük a molekulák számát.
2. Osszuk el 6,02214076 × 10²³-nel.
3. Az eredmény a mólszám.

Megoldott példa

Induljunk ki 3,01107038 × 10²³ molekulából.

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

Így 3,01107038 × 10²³ molekula fél mól anyagnak felel meg.

A kalkulátor használata

A molekulák számának meghatározásához adjon meg egy értéket a mólszám mezőjében, vagy a mólszám meghatározásához adjon meg egy értéket a molekulák száma mezőben. Ha mindkét mezőben van érték, a számológép a mólszám mezőjét használja. Hivatkozásként megadható az anyag neve is; ez bekerül a másolt eredménybe, de nem befolyásolja a számítást. Negatív számok nem adhatók meg, mert a mólszám nem lehet nullánál kisebb. A nulla érvényes bemenet, és nulla eredményt ad.

Az Avogadro-szám alkalmazási területei

A vegyészek az Avogadro-számot két skála közötti átváltásra használják: a kiegyenlített kémiai egyenletben szereplő mólszám és a reakcióban ténylegesen részt vevő atomok vagy molekulák száma között. A tudomány több területén is megjelenik.

• Sztöchiometria: a reagensek és a termékek mólszáma közötti átváltás kémiai egyenletben.
• Gáztörvények: a gázmolekulák számának összefüggése a térfogattal, a nyomással és a hőmérséklettel.
• Oldatkémia: annak meghatározása, hogy egy ismert molaritású oldatban hány molekula van oldva.
• Moláris tömeg: a minta tömege és mólszáma közötti átváltás, amelyből ezután meghatározható a molekulák száma.
• Biokémia: a mintában jelen lévő fehérje-, DNS- vagy enzim-molekulák számának becslése.

Az Avogadro-szám története

Az állandót Amedeo Avogadro olasz tudósról (1776–1856) nevezték el, bár ő maga nem mérte meg. 1811-ben azt javasolta, hogy azonos hőmérsékleten és nyomáson a gázok azonos térfogatai azonos számú molekulát tartalmaznak. Ezt az elképzelést ma Avogadro törvényének nevezik.

Johann Josef Loschmidt osztrák fizikus 1865-ben készítette el először a molekulák számának becslését egy adott térfogatú gázban. Az „Avogadro-szám” elnevezés később született: Jean Perrin francia fizikus alkotta meg 1909-ben, miközben a Brown-mozgást, a folyadékban lebegő apró részecskék véletlenszerű rezgését tanulmányozta. Perrinnek az állandóval kapcsolatos mérései hozzájárultak 1926-os fizikai Nobel-díjához.

2019-ben az SI-alapegységek nemzetközi újradefiniálása az Avogadro-állandót pontosan 6,02214076 × 10²³/mól értékben rögzítette, lezárva a több évszázados, egyre pontosabb kísérleti mérések sorát.

Gyakran ismételt kérdések

Mi az Avogadro-szám? Egy anyag egy móljában található részecskék, például atomok vagy molekulák száma: 6,02214076 × 10²³.

Hogyan váltható át a mólszám molekulák számára? A mólszámot meg kell szorozni 6,02214076 × 10²³-nel. Például 2 mól esetén 2 × 6,02214076 × 10²³ = 1,204428 × 10²⁴ molekula adódik.

Hogyan váltható át a molekulák száma mólszámra? A molekulák számát el kell osztani 6,02214076 × 10²³-nel. Például a 3,01107038 × 10²³ molekula és az állandó hányadosa 0,5 mól.

Az Avogadro-szám csak molekulákra vonatkozik? Nem. Bármilyen részecskére vonatkozik, az atomokat, ionokat és képletegységeket is beleértve. Ezek bármelyikének egy mólja 6,02214076 × 10²³ részecskét tartalmaz.

Mi a különbség a mól és az Avogadro-szám között? A mól mértékegység, hasonlóan a tucathoz. Az Avogadro-szám az egy mól részecskéinek száma, ahogy a tizenkettő egy tucatot alkot.

Miért ilyen nagy az Avogadro-szám? Az atomok és a molekulák rendkívül kicsik. Egyetlen vízmolekula átmérője körülbelül 0,3 nanométer. Hatalmas számú molekulára van szükség ahhoz, hogy laboratóriumi léptékben mérhető anyagmennyiséget, például egy grammot alkossanak.

Hivatkozások

1. Nemzetközi Súly- és Mértékügyi Iroda (BIPM), „A mértékegységek nemzetközi rendszere (SI)”, 9. kiadás, 2019.
2. IUPAC, Compendium of Chemical Terminology („Gold Book”), 2. kiad., 1997.
3. Perrin, J. (1909). „Mouvement brownien et réalité moléculaire.” Annales de Chimie et de Physique, 8. sorozat, 18: 1–114.