-->
|
|
|
Ãëàâà 1. Õèìè÷åñêèå ýëåìåíòû è âåùåñòâà â ñâåòå àòîìíî-ìîëåêóëÿðíîãî ó÷åíèÿ § 15. Êîëè÷åñòâî âåùåñòâà. Ìîëü — åäèíèöà êîëè÷åñòâà âåùåñòâà
Äî ñèõ ïîð ìû ãîâîðèëè îá èíäèâèäóàëüíûõ àòîìàõ èëè ìîëåêóëàõ, à òàêæå îá èõ ìàññàõ, èçìåðÿåìûõ â àòîìíûõ åäèíèöàõ ìàññû, èëè îòíîñèòåëüíûõ ìàññàõ. Îäíàêî â õèìè÷åñêîé ïðàêòèêå íåâîçìîæíî èìåòü äåëî ñ èíäèâèäóàëüíûìè ìîëåêóëàìè, è õèìèêè âçâåøèâàþò íóæíûå èì âåùåñòâà â ãðàììàõ, à íå â àòîìíûõ åäèíèöàõ ìàññû. ×òîáû ïåðåéòè îò ìîëåêóëÿðíîé øêàëû èçìåðåíèÿ ìàññ ê îáû÷íîé, âîñïîëüçóåìñÿ åäèíèöåé èçìåðåíèÿ, êîòîðàÿ íàçûâàåòñÿ ìîëü.
Ýòî îçíà÷àåò, ÷òî 1 ìîëü ëþáîãî âåùåñòâà èìååò òàêóþ ìàññó (â ãðàììàõ), êîòîðàÿ ÷èñëåííî ðàâíà ìîëåêóëÿðíîé ìàññå äàííîãî âåùåñòâà, âûðàæåííîé â àòîìíûõ åäèíèöàõ ìàññû. Íàïðèìåð, mì(O2) = 16 à. å. ì. • 2 = 32 à. å. ì., ñëåäîâàòåëüíî, 1 ìîëü êèñëîðîäà ñîîòâåòñòâóåò ìàññå 32 ã. Ñàìîå âàæíîå çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî
Ýòî ÷èñëî íàçûâàåòñÿ ïîñòîÿííîé Àâîãàäðî. Ïîñòîÿííàÿ íàçâàíà â ÷åñòü èòàëüÿíñêîãî õèìèêà Àìåäåî Àâîãàäðî, î÷åíü ìíîãî ñäåëàâøåãî äëÿ óòâåðæäåíèÿ â íàóêå àòîìíî-ìîëåêóëÿðíîãî ó÷åíèÿ. Îíà îáîçíà÷àåòñÿ ñèìâîëîì NA è âûðàæàåò îòíîøåíèå åäèíèö, èñïîëüçóåìûõ äëÿ èçìåðåíèÿ ìàññ îáúåêòîâ ìèêðî- è ìàêðîìèðà:
Ýòî î÷åíü áîëüøîå ÷èñëî — 6,02 • 1023. ×òîáû êàê-òî ïðåäñòàâèòü åãî, ñêàæåì ëèøü, ÷òî îíî áîëüøå, ÷åì ÷èñëî ñòàêàíîâ âîäû, êîòîðîå ñîäåðæèòñÿ â Ìèðîâîì îêåàíå, à 6 • 1023 ç¸ðåí ïøåíèöû èìåëè áû ìàññó ïîðÿäêà 2 • 1016 ò. Äëÿ ñáîðà òàêîãî óðîæàÿ ïîòðåáîâàëîñü áû áîëåå 2 ìëí ëåò. Èç ïðèìåðîâ ÿñíî: ïðèìåíåíèå ÷èñëà Àâîãàäðî äëÿ îòñ÷¸òà ìàêðîòåë áåññìûñëåííî. Ãëàâíîå åãî íàçíà÷åíèå — îïðåäåëåíèå êîëè÷åñòâà ÷àñòèö (àòîìîâ, ìîëåêóë) ìèêðîìèðà è ñâÿçü åäèíèö ìèêðî- è ìàêðîìèðà. Ñîãëàñíî Ìåæäóíàðîäíîé ñèñòåìå åäèíèö (ÑÈ) ìîëü ÿâëÿåòñÿ åäèíèöåé èçìåðåíèÿ îñîáîé ôèçè÷åñêîé âåëè÷èíû — êîëè÷åñòâà âåùåñòâà. Ïîä êîëè÷åñòâîì âåùåñòâà (îáîçíà÷àåòñÿ ëàòèíñêîé áóêâîé n) ïîíèìàþò ÷èñëî ñòðóêòóðíûõ åäèíèö ýòîãî âåùåñòâà (àòîìîâ, ìîëåêóë è äð.). Ìîëü — ýòî êîëè÷åñòâî âåùåñòâà, ñîäåðæàùåå ñòîëüêî ñòðóêòóðíûõ åäèíèö (àòîìîâ, ìîëåêóë), ñêîëüêî ñîäåðæèòñÿ àòîìîâ â 0,012 êã óãëåðîäà:
ãäå 1,99 • 10-26 êã — ìàññà îäíîãî àòîìà óãëåðîäà. Çíàÿ êîëè÷åñòâî âåùåñòâà, ìîæíî ñóäèòü î ÷èñëå ÷àñòèö â îïðåäåë¸ííîé åãî ïîðöèè è áðàòü âåùåñòâà äëÿ ðåàêöèé â íåîáõîäèìûõ êîëè÷åñòâàõ, ò. å. õèìèêè ìîãóò îïðåäåëÿòü ÷èñëî àòîìîâ è ìîëåêóë ïóò¸ì âçâåøèâàíèÿ ïîðöèé âåùåñòâ. Ïðèâåä¸ì ïðèìåðû òàêèõ ðàñ÷¸òîâ.
|
|
|