Василиса▶ Я жду вашего обращения. Что Вы хотите узнать?
Логотип
Количество вещества
,
Размерность N
Единицы измерения
СИ моль
СГС моль

Количество вещества  — физическая величина , характеризующая количество однотипных структурных единиц, содержащихся в веществе . Под структурными единицами понимаются любые частицы, из которых состоит вещество ( атомы , молекулы , ионы , электроны или любые другие частицы) . Единица измерения количества вещества в Международной системе единиц (СИ) и в системе СГС  — моль . Без конкретизации объекта рассмотрения термин «количество вещества» не используют .

Применение

Эта физическая величина используется для измерения макроскопических количеств веществ в тех случаях, когда для численного описания изучаемых процессов необходимо принимать во внимание микроскопическое строение вещества, например, в химии , при изучении процессов электролиза , или в термодинамике , при описании уравнений состояния идеального газа .

При описании химических реакций , количество вещества является более удобной величиной, чем масса , так как молекулы взаимодействуют независимо от их массы в количествах, кратных целым числам.

Например, для реакции горения водорода (2H 2 + O 2 → 2H 2 O) требуется в два раза большее количество вещества водорода, чем кислорода . При этом масса водорода, участвующего в реакции, примерно в 8 раз меньше массы кислорода (так как атомная масса водорода примерно в 16 раз меньше атомной массы кислорода). Таким образом, использование количества вещества облегчает интерпретацию уравнений реакций: соотношение между количествами реагирующих веществ непосредственно отражается коэффициентами в уравнениях.

Так как использовать в расчётах непосредственно количество молекул неудобно, потому что это число в реальных опытах слишком велико, вместо измерения количества молекул в единицах «штука», их измеряют в молях . Фактическое количество единиц "штука" в 1 моле вещества называется числом Авогадро ( N A = 6,02214076⋅10 23 "штука"/моль ).

Количество вещества обозначается латинской (эн) и не рекомендуется обозначать греческой буквой (ню), поскольку этой буквой в химической термодинамике обозначается стехиометрический коэффициент вещества в реакции, а он, по определению, положителен для продуктов реакции и отрицателен для реагентов . Однако в школьном курсе широко используется именно греческая буква (ню).

Для вычисления количества вещества на основании его массы пользуются понятием молярная масса : , где m  — масса вещества, M  — молярная масса вещества. Молярная масса — это масса, которая приходится на один моль данного вещества. Молярная масса вещества может быть получена произведением молекулярной массы этого вещества на количество молекул в 1 моле — на число Авогадро . Молярная масса (измеренная в г/моль) численно совпадает с относительной молекулярной массой.

По закону Авогадро , количество газообразного вещества можно также определить на основании его объёма : = V / V m , где V  — объём газа при нормальных условиях , а V m  — молярный объём газа при тех же условиях, равный 22,4 л/моль.

Таким образом, справедлива формула, объединяющая основные расчёты с количеством вещества:

Комментарии

  1. Можно говорить о количестве вещества для молекул ( формульных единиц ) водорода , можно говорить о числе молей атомов водорода , но словосочетание «один моль водорода» без конкретизации объекта обсуждения лишено смысла .

Примечания

  1. Количество вещества . Большой энциклопедический политехнический словарь (2004). Дата обращения 31 января 2014.
  2. Деньгуб В. М. , Смирнов В. Г. Единицы величин. Словарь-справочник. — М. : Издательство стандартов, 1990. — С. 85. — 240 с. — ISBN 5-7050-0118-5 .
  3. , с. 119.
  4. Avogadro constant   (англ.) . Physical Measurement Laboratory . National Institute of Standards and Technology . Дата обращения 7 февраля 2017.

  5. Когда теплота реакции записывается так, как это сделано в данном уравнении, подразумевается, что она выражена в килоджоулях на стехиометрическую единицу («моль») реакции по записанному уравнению. В рассматриваемом случае теплота реакции равна 62,8 кДж на моль (+62,8 кДж · моль −1 ) B 5 H 9 (газообразного) , но составляет только 12,56 кДж на моль израсходованного бора (твёрдого кристаллического) или 62,8 кДж на каждые 4,5 моля газообразного водорода. Теплоты реакций всегда табулируются в расчете на моль образующегося соединения.

Литература


© 2014-2019 ЯВИКС - все права защищены.
Наши контакты/Карта ссылок