Кількість речовини. Моль – одиниця кількості речовини. Стала Авогадро.

Кількість речовини. Для того щоб узяти для перебігу реакцій відповідні співвідношення порцій речовин, у хімії використовують фізичну величину кількість речовини.

Кількість речовини ν (читають «ню») — фізична величина, що вказує на число структурних частинок (атомів, молекул, йонів), які містяться в певній порції цієї речовини.

Як і будь-яка фізична величина, кількість речовини має одиницю вимірювання. Такою одиницею є моль, що в перекладі з латинської означає «множина». Моль — це порція речовини, маса якої чисельно дорівнює її відносній атомній, молекулярній або формульній масі. Тому 1 моль сірки має масу 32 г, водню — 2 г, вуглецю — 12 г, натрій хлориду — 58,5 г, води — 18 г.

• Пригадайте, що називають нуклідом і що таке нуклід Карбону-12 — ¹²С.

Моль — кількість речовини, що містить стільки структурних частинок (атомів, молекул, йонів), скільки атомів Карбону міститься у вуглеці масою 0,012 кг (12 г).

Стала Авогадро. Італійський учений А. Авогадро обчислив та експериментально дослідив число атомів у Карбоні з нуклонним числом 12, масою 0,012 кг (12 г), що відповідає кількості речовини вуглецю 1 моль. З цією метою він поділив цю масу на масу одного атома Карбону й отримав число 6,02 · 10²³.

На честь ученого його назвали числом Авогадро й позначають N_А. Для кожної речовини, узятої порцією 1 моль, воно є незмінним. Тому число Авогадро (6,02 · 10²³) є універсальною сталою, що вказує на кількість структурних частинок у порції речовини 1 моль, для всіх речовин, незважаючи на їхні агрегатні стани. Отже, у воді масою 18 г, у залізі масою 56 г, сірці масою 32 г містяться 6,02 · 10²³ структурних частинок. Фізико-хімічну константу, що чисельно відповідає числу Авогадро, називають сталою Авогадро й теж позначають N_А. Математично сталу Авогадро позначають таким співвідношенням:

Розмірність сталої Авогадро — 1/моль, або моль^-1. Звідси випливає, що фізична величина 1 моль відповідає сталій Авогадро структурних частинок речовини.

Стала Авогадро 6,02 · 10²³ — число, що вказує на кількість структурних частинок, які містяться в 1 моль будь-якої речовини незалежно від її агрегатного стану.

Якщо кількість структурних частинок речовини N поділити на сталу Авогадро N_A (тобто фізико-хімічну константу цього числа), то можна обчислити кількість речовини ν:

Оскільки число 6,02 · 10²³ є сталим для будь-якої речовини кількістю речовини 1 моль, то:

1 моль (С) = 6,02 · 10²³ атомів Карбону;

1 моль (O₂) = 6,02 · 10²³ молекул;

1 моль (СО₂) = 6,02 · 10²³ молекул;

1 моль (NaBr) = 6,02 · 10²³ йонів Na⁺ і таку саму кількість йонів Br^-.

Можна зробити висновок, що стала Авогадро однакова для речовин атомної, молекулярної і йонної будови й відповідає числу 6,02 · 10²³ структурних частинок.

ПІДСУМОВУЄМО ВИВЧЕНЕ

• Кількість речовини ν («ню») — фізична величина, що вказує на число структурних частинок (атомів, молекул, йонів), які містяться в певній порції цієї речовини.

• Одиницею вимірювання кількості речовини є моль. Моль — кількість речовини, що містить стільки структурних частинок (атомів, молекул, йонів), скільки атомів Карбону міститься у вуглеці масою 0,012 кг (12 г).

Число Авогадро 6,02 · 10²³ — число, що вказує на кількість структурних частинок, які містяться в 1 моль будь-якої речовини незалежно від її агрегатного стану. Йому відповідає стала Авогадро.

• На основі понять «кількість речовини» та «стала Авогадро» здійснюють хімічні обчислення.

Переглянути відео