Նյութի քանակ
Նյութի քանակ, Ֆիզիկական մեծություն է, որը ցույց է տալիս նյութում պարունակվող միանման կառուցվածքյին մասնիկների քանակը։ Կառուցվածքային մասնիկ ասելով հասկանում ենք ցանկացած տիպի մասնիկներ, որոնցից կազմված է տվյալ նյութը՝ ատոմներ, մոլեկուլներ, իոններ, էլեկտրոններ կամ ցանկացած այլ[1]։ Նյութի քանակի չափման միավորը Միջազգային համակարգում մոլն է[2]։ Քննարկման օբյեկտը չնշելու դեպքում նյութի քանակ տերմինը չի օգտագործվում[Ն 1]։
Կիրառություն
[խմբագրել | խմբագրել կոդը]Այս ֆիզիկական մեծությունը օգտագործվում է նյութերի մակրոսկոպիկ քանակներ չափելու համար այն դեպքերում, երբ ուսումնասիրվող գործընթացների քանակական նկարագրության համար անհրաժեշտ է լինում հաշվի առնել նյութերի մանրադիտակային կառուցվածքը, օրինակ քիմիայում էլեկտրոլիզի գործընթացների ուսումնասիրման ժամանակ, կամ թերմեդինամիկայում` իդեալական գազի հավասարման նկարագրման ժամանակ։
Քիմիական ռեակցիաների նկարագրելիս նյութի քանակը հանդիսանում է ավելի հարմար մեծություն, քան զանգվածը, քանի, որ մոլեկուլները փոխազդում են անկախ իրենց զանգվածից որոշակի քանակներով, որոնք ամբողջ թվերի բազմապատիկներ են։
Օրինակ ջրածնի այրման ռեակցիայի համար (2H2 + O2 → 2H2O) պահանջվում է երկու անգամ շատ ջրածին, քան թթվածին։ Ընդ որում, ռեակցիային մասնակցող ջրածնի զանգվածը 8 անգամ փոքր է թթվածնի զանգվածից (քանի որ ջրածնի ատոմային զանգվածը 16 անգամ փոքր է թթվածնի ատոմային զանգվածից)։ Այսպիսով, նյութի քանակի օգտագործումը հեշտացնում է քիմիական ռեակցիաների գրառումը` փոխազդող նյութերի քանակությունների հարաբերությունը արտահայտվում է գործակիցների միջոցով։
Մոլեկուլների թվով հաշվարկներ կատարելը հարմար չէ, քանի որ իրական փորձերում դրանց քանակը շատ մեծ է, դրա փոխարեն հաշվարկները կատարում նյութի քանակով` մոլերով։ Յուրաքանչյուր նյութի մեկ մոլում պարունակվում է Ավոգադրոյի թվով կառուցվածքային մասնիկներ (NA = 6,02214076×1023 "միավոր"/մոլ[4]):
Նյութի քանակը նշանակում են լատինական (էն) կամ հռոմեական (նյու) տառերով։ տառով նշանակելը այնքան էլ հարմար չէ, որովհետև քիմիական թերմոդինամիկյում այն ցույց է տալիս նյութի քանակաչափական գործակիցը, որի արժեքը դրական է ռեակցիայի արգասիքների և բացասական ելանյութերի համար[5]։ Սակայն դպրոցական դասընթացում օգտագործվում է հունական (նյու) տառը։
Նյութի քանակը զանգվածի հիման վրա հաշվելու համար օգտվում են մոլային զանգված հասկացությունից` , որտեղ m — նյութի զանգվածն է, իսկ M —ը` մոլային զանգվածը։ Մոլային զանգվածը մեկ մոլ նյութի զանգվածն է։ Մեկ մոլ նյութի մոլային զանգվածը կարելի է որոշել նրա զանգվածի և Ավոգադրոյի թվի արտադրյալի միջոցով։ Մոլային զանգվածի (չափման միավորը գ/մոլ-ն է) թվային արժեքը համընկնում է հարաբերական մոլեկուլային զանգվածի արժեքի հետ։
Ավոգադրոյի օրենքից ելնելով գազային նյութերի նյութաքանակը կարելի է որոշել նրա ծավալի հիման վրա` = V / Vm, որտեղ V —ը գազի ծավալն է նորմալ պայմաններում, իսկ Vm —ը գազի մոլային ծավալը նույն պայմաններում, որի արժեքը հավասար է 22,4 լ/մոլի։
Այսպիսով, նյութի քանակի հիման վրա ստացվում է հետևյալ բանաձևը`
Նշումներ
[խմբագրել | խմբագրել կոդը]Ծանոթագրություններ
[խմբագրել | խմբագրել կոդը]- ↑ [dic.academic.ru/dic.nsf/polytechnic/4077/КОЛИЧЕСТВО «Количество вещества»]. Большой энциклопедический политехнический словарь. 2004. Վերցված է 2014 թ․ հունվարի 31-ին.
{{cite web}}
: Check|url=
value (օգնություն) - ↑ Деньгуб В. М., Смирнов В. Г. Единицы величин. Словарь-справочник. — М.: Издательство стандартов, 1990. — С. 85. — 240 с. — ISBN 5-7050-0118-5
- ↑ Пресс И. А., Основы общей химии, 2017, էջ 119
- ↑ «Avogadro constant». Physical Measurement Laboratory (անգլերեն). National Institute of Standards and Technology. Վերցված է 2017 թ․ փետրվարի 7-ին.
- ↑
։ Երբ ռեակցիայի ջերմությունը գրառվում է այնպես ինչպես համապատասխան հավասարումում, ենթադրվում է, որ այնարտահայտված է կիլոջոուլներով ռեակցիայի յուրաքանչյուր քանակաչափական միավորի համար («մոլ») համապատասխան հավասարմանը համապատասխան։ Դիտարկված դեպքում ռեակցիայի ջերմությունը հավասար է 62,8 ԿՋ յուրաքանչյուր մոլի համար (+62,8 կՋ · մոլ−1) B5H9 (գազանման), սակայն կազմում է 12,56 ԿՋ ծախսված բորի մոլի համար (պինդ բյուրեղային) կամ 62,8 կՋ յուրաքանչյուր 4,5 մոլի համար գազային ջրածնի։ Ռեակցիայի ջերմությունները միշտ հաշվարկում են մեկ մոլ նյութի համար
Գրականություն
[խմբագրել | խմբագրել կոդը]- Пресс И. А. Основы общей химии. — 3-е изд., стереотип. — СПб.: Химиздат, 2017. — 352 с. — ISBN 978-5-93808-286-1.