Avogadros tal-kalkylator - Mol till molekyl-omvandlare

Vad är Avogadros tal?

Avogadros tal är antalet partiklar i en mol av ett ämne: exakt 6,02214076 × 10²³. En mol är en enhet som kemister använder för att räkna atomer, molekyler eller joner, på samma sätt som ”dussin” är en enhet för att räkna tolv av något. Den här kalkylatorn omvandlar mellan mol och antalet molekyler med hjälp av denna konstant.

Formel för Avogadros tal

Antalet molekyler är lika med antalet mol multiplicerat med Avogadros konstant:

$N = n \times N_A$

$N$ är antalet molekyler (eller atomer, joner eller andra partiklar)
$n$ är antalet mol
$N_A$ är Avogadros konstant, 6,02214076 × 10²³ per mol

Åt andra hållet dividerar man antalet molekyler med konstanten:

$n = N \div N_A$

Sedan 2019 har Avogadros konstant enligt definition haft detta exakta värde. Den är en av de sju konstanter som definierar det internationella enhetssystemet (SI) och har därför ingen mätosäkerhet.

Så beräknar man molekyler från mol

Ta antalet mol.
Multiplicera det med 6,02214076 × 10²³.
Resultatet är antalet molekyler.

Räkneexempel

Börja med 2 mol av ett ämne.

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

Alltså innehåller 2 mol ungefär 1,204,428,152,000,000,000,000,000 molekyler, vilket vanligtvis skrivs som 1,204428 × 10²⁴.

Så beräknar man mol från molekyler

Ta antalet molekyler.
Dividera det med 6,02214076 × 10²³.
Resultatet är antalet mol.

Räkneexempel

Börja med 3,01107038 × 10²³ molekyler.

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

Alltså utgör 3,01107038 × 10²³ molekyler en halv mol.

Använda kalkylatorn

Ange ett värde i molfältet för att få antalet molekyler, eller ange ett värde i molekylfältet för att få antalet mol. Om båda fälten innehåller ett värde använder kalkylatorn molfältet. Ett ämnesnamn kan läggas till som referens; det inkluderas i det kopierade resultatet men påverkar inte beräkningen. Negativa tal accepteras inte, eftersom antalet mol inte kan vara mindre än noll. Noll är ett giltigt värde och ger resultatet noll.

Var Avogadros tal används

Kemister använder Avogadros tal för att växla mellan två skalor: de mol som används i en balanserad kemisk ekvation och det faktiska antalet atomer eller molekyler som reagerar. Det förekommer inom flera vetenskapsområden.

Stökiometri: omvandling mellan mol av reaktanter och produkter i en kemisk ekvation.
Gaslagar: koppling mellan antalet gasmolekyler och volym, tryck och temperatur.
Lösningskemi: bestämning av hur många molekyler som är lösta i en lösning med känd molaritet.
Molmassa: omvandling mellan massan hos ett prov och dess antal mol, vilket sedan ger antalet molekyler.
Biokemi: uppskattning av hur många protein-, DNA- eller enzymmolekyler som finns i ett prov.

Avogadros tals historia

Konstanten är uppkallad efter den italienske vetenskapsmannen Amedeo Avogadro (1776–1856), även om han aldrig mätte den. År 1811 föreslog han att lika stora gasvolymer vid samma temperatur och tryck innehåller lika många molekyler. Denna idé kallas numera Avogadros lag.

Den österrikiske fysikern Johann Josef Loschmidt gjorde den första uppskattningen av antalet molekyler i en given gasvolym år 1865. Namnet ”Avogadros tal” kom senare och myntades av den franske fysikern Jean Perrin år 1909 när han studerade Brownsk rörelse, det slumpmässiga darrandet hos små partiklar som är uppslammade i en vätska. Perrins mätningar av konstanten bidrog till att han tilldelades 1926 Nobelpriset i fysik.

År 2019 fastställde en internationell omdefiniering av SI:s grundenheter Avogadros konstant till exakt 6,02214076 × 10²³ per mol, vilket avslutade århundraden av allt mer precisa experimentella mätningar.

Vanliga frågor och svar

Vad är Avogadros tal? Det är antalet partiklar, till exempel atomer eller molekyler, i en mol av ett ämne: 6,02214076 × 10²³.

Hur omvandlar man mol till molekyler? Multiplicera antalet mol med 6,02214076 × 10²³. Till exempel ger 2 mol 2 × 6,02214076 × 10²³ = 1,204428 × 10²⁴ molekyler.

Hur omvandlar man molekyler till mol? Dividera antalet molekyler med 6,02214076 × 10²³. Till exempel ger 3,01107038 × 10²³ molekyler dividerat med konstanten 0,5 mol.

Gäller Avogadros tal bara molekyler? Nej. Det gäller alla slags partiklar, inklusive atomer, joner och formelenheter. En mol av någon av dessa innehåller 6,02214076 × 10²³ partiklar.

Vad är skillnaden mellan en mol och Avogadros tal? En mol är en enhet, ungefär som ett dussin. Avogadros tal är antalet partiklar som utgör en mol, på samma sätt som tolv utgör ett dussin.

Varför är Avogadros tal så stort? Atomer och molekyler är extremt små. En enskild vattenmolekyl är ungefär 0,3 nanometer tvärs över. Det krävs ett enormt antal av dem för att sammanlagt bilda en mängd materia som kan mätas på laboratorieskala, till exempel ett gram.

Referenser

Internationella byrån för mått och vikt (BIPM), ”The International System of Units (SI)”, 9:e upplagan, 2019.
IUPAC, Compendium of Chemical Terminology (”Gold Book”), 2:a uppl., 1997.
Perrin, J. (1909). ”Mouvement brownien et réalité moléculaire.” Annales de Chimie et de Physique, 8:e serien, 18: 1–114.

Avogadros tal-kalkylator - Mol till molekyl-omvandlare