Avogadro skaičiaus skaičiuoklė - Molekulių konverteris

Kas yra Avogadro skaičius?

Avogadro skaičius yra dalelių skaičius viename medžiagos molyje: tiksliai 6,02214076 × 10²³. Molis yra vienetas, kurį chemikai naudoja atomams, molekulėms ar jonams skaičiuoti, panašiai kaip „tuzinas“ yra vienetas dvylikai daiktų skaičiuoti. Ši skaičiuoklė perskaičiuoja molius į molekulių skaičių ir atvirkščiai, naudodama šią konstantą.

Avogadro skaičiaus formulė

Molekulių skaičius lygus molių skaičiui, padaugintam iš Avogadro konstantos:

$N = n \times N_A$

• $N$ yra molekulių (arba atomų, jonų ar kitų dalelių) skaičius
• $n$ yra molių skaičius
• $N_A$ yra Avogadro konstanta: 6,02214076 × 10²³ vienam moliui

Norėdami atlikti atvirkštinį perskaičiavimą, padalykite molekulių skaičių iš konstantos:

$n = N \div N_A$

Nuo 2019 m. Avogadro konstanta pagal apibrėžimą turi šią tikslią vertę. Tai viena iš septynių Tarptautinės vienetų sistemos (SI) apibrėžiančiųjų konstantų, todėl jai netaikoma matavimo neapibrėžtis.

Kaip apskaičiuoti molekulių skaičių pagal molių skaičių

1. Paimkite molių skaičių.
2. Padauginkite jį iš 6,02214076 × 10²³.
3. Gautas rezultatas yra molekulių skaičius.

Išspręstas pavyzdys

Pradėkime nuo 2 medžiagos molių.

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

Taigi 2 moliuose yra maždaug 1,204,428,152,000,000,000,000,000 molekulių; paprastai šis skaičius užrašomas taip: 1,204428 × 10²⁴.

Kaip apskaičiuoti molių skaičių pagal molekulių skaičių

1. Paimkite molekulių skaičių.
2. Padalykite jį iš 6,02214076 × 10²³.
3. Gautas rezultatas yra molių skaičius.

Išspręstas pavyzdys

Pradėkime nuo 3,01107038 × 10²³ molekulių.

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

Taigi 3,01107038 × 10²³ molekulių sudaro pusę molio.

Skaičiuoklės naudojimas

Įrašykite vertę į molių lauką, kad gautumėte molekulių skaičių, arba įrašykite vertę į molekulių lauką, kad gautumėte molių skaičių. Jei abiejuose laukuose įrašytos vertės, skaičiuoklė naudoja molių lauko vertę. Medžiagos pavadinimą galima pridėti informaciniais tikslais; jis įtraukiamas į nukopijuotą rezultatą, tačiau skaičiavimui įtakos neturi. Neigiami skaičiai nepriimami, nes molių skaičius negali būti mažesnis už nulį. Nulis yra tinkama įvesties reikšmė, todėl gaunamas nulinis rezultatas.

Kur naudojamas Avogadro skaičius

Chemikai naudoja Avogadro skaičių pereidami tarp dviejų mastelių: molių, naudojamų subalansuotoje cheminėje lygtyje, ir tikrojo reaguojančių atomų ar molekulių skaičiaus. Jis taikomas keliose mokslo srityse.

• Stechiometrija: reagentų ir produktų molių perskaičiavimas cheminėje lygtyje.
• Dujų dėsniai: dujų molekulių skaičiaus susiejimas su tūriu, slėgiu ir temperatūra.
• Tirpalo chemija: nustatymas, kiek molekulių ištirpę žinomo moliškumo tirpale.
• Molinė masė: mėginio masės perskaičiavimas į molių skaičių, pagal kurį vėliau nustatomas molekulių skaičius.
• Biochemija: įvertinimas, kiek baltymų, DNR ar fermentų molekulių yra mėginyje.

Avogadro skaičiaus istorija

Ši konstanta pavadinta italų mokslininko Amedeo Avogadro (1776–1856) vardu, nors jis jos niekada neišmatavo. 1811 m. jis pasiūlė, kad vienodi dujų tūriai, esant tokiai pačiai temperatūrai ir slėgiui, turi vienodą molekulių skaičių. Ši idėja dabar vadinama Avogadro dėsniu.

Austrų fizikas Johannas Josefas Loschmidtas pirmasis įvertino molekulių skaičių tam tikrame dujų tūryje 1865 m. Pavadinimą „Avogadro skaičius“ vėliau sukūrė prancūzų fizikas Jeanas Perrinas 1909 m., tyrinėdamas Brauno judėjimą – atsitiktinį mažų skystyje pakibusių dalelių virpėjimą. Perrino konstantos matavimai prisidėjo prie jo 1926 m. Nobelio fizikos premijos.

2019 m. tarptautiniu SI bazinių vienetų apibrėžimo pakeitimu Avogadro konstantai buvo tiksliai nustatyta 6,02214076 × 10²³ vienam moliui vertė, užbaigusi šimtmečius trukusius vis tikslesnius eksperimentinius matavimus.

Dažnai užduodami klausimai

Kas yra Avogadro skaičius? Tai dalelių, pavyzdžiui, atomų ar molekulių, skaičius viename medžiagos molyje: 6,02214076 × 10²³.

Kaip molius perskaičiuoti į molekules? Molių skaičių padauginkite iš 6,02214076 × 10²³. Pavyzdžiui, 2 moliai sudaro 2 × 6,02214076 × 10²³ = 1,204428 × 10²⁴ molekulių.

Kaip molekules perskaičiuoti į molius? Molekulių skaičių padalykite iš 6,02214076 × 10²³. Pavyzdžiui, 3,01107038 × 10²³ molekulių, padalytų iš konstantos, sudaro 0,5 molio.

Ar Avogadro skaičius taikomas tik molekulėms? Ne. Jis taikomas bet kokio tipo dalelėms, įskaitant atomus, jonus ir formulinius vienetus. Viename bet kurios iš šių dalelių molyje yra 6,02214076 × 10²³ dalelių.

Kuo skiriasi molis ir Avogadro skaičius? Molis yra vienetas, panašus į tuziną. Avogadro skaičius yra dalelių, sudarančių vieną molį, skaičius, panašiai kaip skaičius dvylika sudaro tuziną.

Kodėl Avogadro skaičius toks didelis? Atomai ir molekulės yra nepaprastai maži. Vienos vandens molekulės skersmuo yra maždaug 0,3 nanometro. Kad susidarytų laboratoriniu mastu išmatuojamas medžiagos kiekis, pavyzdžiui, gramas, reikia milžiniško jų skaičiaus.

Šaltiniai

1. Tarptautinis svorių ir matų biuras (BIPM), „Tarptautinė vienetų sistema (SI)“, 9-asis leidimas, 2019 m.
2. IUPAC, Cheminės terminijos sąvadas („Auksinė knyga“), 2-asis leidimas, 1997 m.
3. Perrin, J. (1909). „Mouvement brownien et réalité moléculaire.“ Annales de Chimie et de Physique, 8-oji serija, 18: 1–114.