Pin
Send
Share
Send


The խլուրդ (հապավումը «մոլ») SI բազային միավոր է, որը չափում է նյութի քանակությունը: Մի մոլի նյութը նյութի քանակն է, որը պարունակում է Avogadro- ի սուբյեկտների քանակը, որը մոտավորապես 6.022 × 10 է:23 սուբյեկտները Խլորը շատ նման է «տասնյակի», քանի որ երկու միավորներն էլ կարող են օգտագործվել ցանկացած օբյեկտների մի շարք քանակի չափման համար, բայց խլուրդն ընդհանուր առմամբ օգտագործվում է տվյալ նյութի քանակով ատոմների, մոլեկուլների և ենթատոմիական մասնիկների թվերի չափման համար:

Սահմանում

Մեկ մոլը սահմանվում է որպես համակարգի նյութի քանակ, որը պարունակում է նույնքան տարրական սուբյեկտներ, քանի որ կան 0,012 կիլոգրամ ածխածնի 12 ատոմներ, որտեղ ածխածնի 12 ատոմները անսահմանափակ են, հանգստանում և դրանց վերգետնյա փոխարժեքով:1 0,012 կգ-ի ածխածնի մեջ գտնվող 12 ատոմների քանակը հայտնի է որպես Ավոգադրոյի համարը և որոշվում է էմպիրիկ: Ներկայումս ընդունված արժեքը 6.0221415 (10). 10 է23 մոլ-1 (Տվյալների գիտության և տեխնոլոգիայի հանձնաժողովի հրատարակություն 2002):

Համաձայն SI- ի2, խլուրդն առանց հարթություն չունի, բայց ունի իր իսկ սեփական չափերը, մասնավորապես ՝ «նյութի քանակը», որը համեմատելի է այլ չափսերի հետ, ինչպիսիք են զանգվածը և լուսավոր ինտենսիվությունը: SI- ն լրացուցիչ սահմանում է Avogadro- ի համարը որպես միավորի փոխադարձ խլություն ունենալը, քանի որ դա միավորի մոլի հետ անիմաստ քանակի և քանակի հարաբերությունն է:3 4

Ատոմային զանգվածի միավորի հարաբերությունն Ավոգադրոյի համարի հետ նշանակում է, որ խլուրդ կարելի է նաև սահմանել. Մի նյութի այդ քանակությունը, որի զանգվածը գրամով նույնն է, քան դրա բանաձևը: Օրինակ ՝ երկաթը ունի ատոմային քաշ ՝ 55.845, ուստի մի մղոն երկաթ կշռում է 55.845 գրամ: Այս նոտան սովորաբար օգտագործվում են քիմիկոսների և ֆիզիկոսների կողմից:

Քիմիական տարրի կամ միացության մեկ մոլի զանգվածը (գրամով) կոչվում է դրա մոլային զանգված.5 Այն օգտակար է որպես փոխակերպման գործոն ՝ մաքուր նյութի գրամի քանակի (որը կարելի է ուղղակիորեն չափել) և այդ նյութի խալերի քանակի միջև:

Քիմիական ինժեների մեծամասնությունը, ինչպես նաև շատ այլ ճարտարագետներ և գիտնականներ, տարբերում են գրամ խալերը և կիլոգրամ մոլերը (կգ / մգ կամ կմոլ). 55,845 գրամ երկաթ գրամ մղոնով և 55.845 կիլոգրամ երկաթով: Նմանապես, ԱՄՆ-ում ճարտարագետներն ու գիտնականներն օգտագործում են ֆունտ մոլը (lbmol): Օրինակ ՝ երկաթե լբմոլում կա 55.845 ֆունտ: Բացի կգմոլից, կմմոլից կամ լբմոլից բացի, օգտագործվում են նաև տոննա մոլեր: Օրինակ, ածխածնի երկօքսիդը (CO) ունի մոլեկուլային քաշ 28, հետևաբար CO- ի մեկ մոլը պարունակում է 28 գ, CO- ի մեկ lbmol- ն պարունակում է 28 lb, իսկ CO- ի մեկ տոնմոլը պարունակում է 28 տոննա: Այնուամենայնիվ, հարկ է նշել, որ SI- ի կողմից միայն «գրամ խլուրդն» է հաստատվում, այդ ածանցյալներից ոչ մեկը պաշտոնական ստորաբաժանում չէ: Erlyիշտ է, գրամ խլիչը կոչվում է պարզապես խլուրդ, իսկ Avogadro- ի համարն ուղղակիորեն կապված է այս խլուրդի հետ. Դրա կապը lbmole- ի կամ այլ տարբերակների հետ պահանջում է փոխակերպման գործոն:

Տարրական սուբյեկտներ

Երբ խլուրդն օգտագործվում է նյութի քանակությունը որոշելու համար, պետք է նույնականացվի նյութի տարրական սուբյեկտների (մասնիկների) տեսակ: Մասնիկները կարող են լինել ատոմներ, մոլեկուլներ, իոններ, բանաձևերի միավորներ, էլեկտրոններ կամ այլ մասնիկներ: Օրինակ, մեկ մոլ ջուր հավասար է մոտ 18 գրամ ջրի և պարունակում է H- ի մեկ մոլ2O մոլեկուլներ, բայց երեք մոլ ատոմ (երկու մոլ H և մեկ մոլ O):

Երբ հետաքրքրության նյութը գազ է, մասնիկները սովորաբար մոլեկուլ են: Այնուամենայնիվ, ազնիվ գազերը (Նա, Ar, Ne, Kr, Xe, Rn) բոլորն էլ մոնոատոմիկ են, այսինքն ՝ գազի յուրաքանչյուր մասնիկ մեկ ատոմ է: Բոլոր գազերը ստանդարտ ջերմաստիճանի և ճնշման պայմաններում ունեն մեկ մոլի նույն տրամաբանական ծավալը 22.4 լիտր:

Ատոմների կամ մոլեկուլների մի մոլ կոչվում է նաև «գրամ ատոմ» կամ «գրամ մոլեկուլ»:

Պատմություն

Անունը խլուրդ (Գերմաներեն Մոլ) վերագրվում է Վիլհելմ Օստվալդին, ով գաղափարը ներկայացրեց 1902 թ. մոլեկուլ (Գերմաներեն Մոլեկիլը), որն էլ իր հերթին բխում է լատիներենից խլուրդներ, նշանակում է «զանգվածային, զանգվածային կառուցվածք»: Նա այն օգտագործում էր նյութի գրամ մոլեկուլային քաշը արտահայտելու համար: Այսպիսով, օրինակ, հիդրոքլորաթթվի մեկ մոլը (HCl) ունի 36,5 գրամ զանգված (ատոմային կշիռներ Cl: 35.5 u, H: 1.0 u):

Մինչև 1959 թվականը և IUPAP- ը և IUPAC- ը օգտագործեցին թթվածին ՝ խլուրդ սահմանելու համար. Քիմիկոսները խլուրդ սահմանում էին որպես թթվածնի ատոմների քանակը, որը ուներ զանգված 16 գ, այն ֆիզիկոսները օգտագործում էին նմանատիպ բնորոշում, բայց միայն թթվածնային-16 իզոտոպով: Երկու կազմակերպությունները պայմանավորվել են 1959/1960 թվականներին խլորը որպես այդպիսին սահմանելու մասին.

Խլորը համակարգի նյութի քանակն է, որն պարունակում է նույնքան տարրական միավորներ, որքան կան ատոմներ 0,012 կգ ածխածնի 12-ում: նրա խորհրդանիշը «մոլ» է:

Սա ընդունվել է CIPM- ի (Քաշի և չափումների միջազգային կոմիտե) կողմից 1967 թ.-ին, իսկ 1971-ին այն ընդունվել է 14-րդ CGPM- ի կողմից (Քաշի և միջոցների ընդհանուր համաժողով):

1980-ին CIPM- ն պարզաբանեց վերը նշված սահմանումը ՝ սահմանելով, որ ածխածնի 12 ատոմները անսահմանափակ են և գտնվում են իրենց վերգետնյա վիճակում:

Առաջարկվող ապագա բնորոշում

SI բազային այլ ստորաբաժանումների նման, առաջարկներ եղան վերափոխել կիլոգրամը այնպես, որ ներկայումս չափված ֆիզիկական կայունությունները սահմանվեն ֆիքսված արժեքներին: Կիլոգրամի 2 առաջարկված մեկ սահմանում է.

Կիլոգրամը հենց զանգվածն է (6.0221415×1023/0.012) անսահմանափակ ածխածնի 12 ատոմներ հանգստի և իրենց հողային վիճակում:

Սա կստիպի ճշգրիտ ճշգրտորեն սահմանել Ավոգադրոյի թիվը ՆԱ = 6.0221415×1023 տարրական սուբյեկտները մեկ խլուրդի, և, հետևաբար, խլուրդը կդառնար ընդամենը հաշվարկման միավոր, ինչպես տասնյակ:

Խլուրդների օգտակար գործիք

Խլորը օգտակար է քիմիայի մեջ, քանի որ այն թույլ է տալիս տարբեր նյութեր չափել համեմատելի եղանակով: Երկու քանակությամբ նույն քանակությամբ խալեր օգտագործելով ՝ երկու քանակներն ունեն նույն քանակի մոլեկուլներ կամ ատոմներ: Խլորը հեշտացնում է քիմիական հավասարումները գործնական իմաստով մեկնաբանելը: Այսպիսով, հավասարումը.

2 Հ2 + Օ2 2 Հ2Օ

կարելի է հասկանալ որպես «ջրածնի երկու մոլ գումարած մեկ մոլ թթվածին տալիս է երկու մոլ ջուր»:

Խլուրդները օգտակար են քիմիական հաշվարկներում, քանի որ դրանք հնարավորություն են տալիս տարբեր զանգվածների մասնիկների հետ գործ ունենալիս բերքատվությունը և այլ արժեքները:

Մասնիկների քանակը քիմիայում ավելի օգտակար միավոր է, քան զանգվածը կամ քաշը, քանի որ ռեակցիաները տեղի են ունենում ատոմների միջև (օրինակ ՝ երկու ջրածնի ատոմները և մեկ թթվածնի ատոմը կազմում են ջրի մեկ մոլեկուլ), որոնք ունեն շատ տարբեր կշիռներ (մեկ թթվածնի ատոմը կշռում է գրեթե 16: անգամ, որքան ջրածնի ատոմը): Այնուամենայնիվ, ռեակցիայի մեջ ատոմների չմշակված քանակը հարմար չէ, քանի որ դրանք շատ մեծ են. օրինակ, ընդամենը մեկ միլիլիտր ջուր պարունակում է ավելի քան 3 1022 (կամ 30,000,000,000,000,000,000,000) մոլեկուլ:

Օրինակի հաշվարկ

Այս օրինակում խլուրդները օգտագործվում են ածխաթթու գազի (CO) զանգվածը հաշվարկելու համար2) տրվում է այն դեպքում, երբ այրվում է մեկ գ էթան: Այս քիմիական ռեակցիայի հավասարումը հետևյալն է.

7 Օ2 + 2 Գ2Հ6 4 CO2 + 6 Հ2Օ

այն է,

Թթվածնի յոթ մոլեկուլ արձագանքում էթանայի երկու մոլեկուլների ՝ տալով չորս մոլեկուլ ածխաթթու գազ և վեց մոլեկուլ ջուր:

Առաջին բանը `պարզել, թե քանի մոլեկուլ էթան է այրվել: Մենք գիտենք, որ դա պարզապես բավարար էր մեկ գ պատրաստելու համար, ուստի մեզ այժմ անհրաժեշտ է էթան մոլեկուլային զանգված: Դա կարող է հաշվարկվել. Նյութի մեկ մոլի գրամի մեջ զանգվածը ըստ նրա ատոմային կամ մոլեկուլային զանգվածի. Rogenրածնի ատոմային զանգվածը մեկ է, իսկ ածխածնի ատոմային զանգվածը `12, այնպես որ C- ի մոլեկուլային զանգվածը2Հ6 է (2 × 12) + (6 × 1) = 30. Էթանի մեկ մոլը 30 գ է: Այսպիսով, մեկ գ էթան է մոլի 1/30-ը; այրված գումարը խլուրդի 1/30-ն էր (հիշեք, որ այն մի շարք է, միանգամայն նման «կես տասնյակի»):

Այժմ մենք կարող ենք հաշվարկել CO- ի մոլեկուլների քանակը2 տրվեց Քանի որ էթանի երկու մոլեկուլի համար մենք ստանում ենք CO չորս մոլեկուլ2, մենք ունենք CO երկու մոլեկուլ2 էթանի յուրաքանչյուր մոլեկուլի համար: Այսպիսով, մոլի էթան 1/30-ի համար CO 2-ի × 1/30-րդ = 1/15-ը2 արտադրվել են:

Հաջորդը, մենք պետք է CO- ի մոլեկուլային զանգվածը2. Ածխածնի ատոմային զանգվածը 12 է, իսկ թթվածնի զանգվածը `16, ուստի ածխաթթու գազի մեկ մոլը 12 + (2 × 16) = 44 գ / մոլ է:

Վերջապես, CO- ի զանգվածը2 է 1/15 մոլ mol 44 գ / մոլ = 2.93 գ ածխաթթու գազ:

Ուշադրություն դարձրեք, որ խլուրդների քանակը հարկավոր չէ հավասարակշռել հավասարման յուրաքանչյուր կողմում: Դա այն է, որ խլուրդը չի հաշվում զանգվածը կամ դրանց քանակը ատոմներ ներգրավված, բայց ներգրավված մասնիկների քանակը (նրանցից յուրաքանչյուրը բաղկացած է ատոմների փոփոխական թվից): Այնուամենայնիվ, մենք կարող ենք նաև հաշվարկել սպառված թթվածնի զանգվածը և արտադրված ջրի զանգվածը և նկատել, որ արտադրանքի զանգվածը (ածխաթթու գազ և ջուր) հավասար է երկօքսիդի զանգվածի գումարած էթանի զանգվածին.

  • (7/2) (դիօքսիդի 1/30-րդ մոլ) (2 × 16 գ / մոլ) = 7 × 16/30 գ = 3.73 գ
  • (6/2) (1/30-րդ մոլ ջուր) (2 × 1 + 16 գ / մոլ) = 1,8 գ
  • 3.73 գ + 1 գ = 2.93 + 1.8 գ

(Նշում. Իրականում, ըստ զանգվածային էներգիայի փոխհարաբերությունների, կա մի բարակ տարբերություն ածխածնի, ջրածնի և թթվածնի զանգվածի միջև, որը բաժանված է, մի կողմից, իսկ մյուս կողմից `դրանցից պատրաստված մոլեկուլների զանգվածը): այստեղ հաշվի չեն առնվել:)

Առօրյա սուբյեկտների խլություններ

Նշում. Բոլոր հետևյալները ճշգրիտ են մոտավորապես մեկ նշանակալի գործչի համար:

  • Հաշվի առնելով, որ ավազի հացահատիկի ծավալը մոտավորապես 10 է-12 մ36, և հաշվի առնելով, որ Միացյալ Նահանգների տարածքը մոտ 10 է13 մ27, հետևաբար հետևում է, որ ավազի հացահատիկի մի մոլը ծածկելու է Միացյալ Նահանգներին ավազի մոտավորապես մեկ սանտիմետրով:
  • Մարդու մարմինը պարունակում է մոտավորապես հարյուր տրիլիոն բջիջ8 Երկրի վրա կա մոտավորապես յոթ միլիարդ մարդ, ուստի մոլորակի վրա մարդու բջիջների ընդհանուր քանակը մոտավորապես 100 × 10 է12*7×109=7×1023, որը մոտ մեկ խլուրդ է:
  • Քանի որ Երկրն ունի մոտ 6400 կմ շառավղ9, դրա ծավալը մոտավորապես 10 է21 մ3. Քանի որ մոտ հինգ հարյուր խոշոր գրեյպֆրուտ տեղավորվում է մեկ խորանարդ մետրի մեջ10Հետևաբար, հետևում է, որ գրեյպֆրուտի մի խլուրդ կունենա մոտավորապես նույն ծավալը, ինչ Երկիրը:

Տես նաեւ

  • Ավոգադրոյի համարը
  • Մասնիկների ցուցակ
  • Քիմիա
  • Էյնշտեյն (միավոր)
  • Faraday (միավոր)
  • Ֆիզիկական կայուն
  • Ֆիզիկա
  • Ստոիչիոմետրիա
  • Խլուրդ օր
  • Մոլարականություն

Նոտաներ

  1. ↑ Պաշտոնական SI Unit- ի սահմանումները
  2. ՍԻ
  3. SI բրոշյուր:
  4. ↑ Եթե ապագայում կիլոգրամը վերաձևակերպվի ածխածնի 12 ատոմների որոշակի քանակի առումով, ապա Ավոգադրոյի համարի արժեքը ավելի շուտ կսահմանվի, քան չափված, իսկ խլիչը կդադարի լինել ֆիզիկական նշանակության միավոր 1:
  5. Chemical Քիմիական տերմինաբանության համադրություն, հարաբերական մոլային զանգված
  6. ↑ //www.ingentaconnect.com/content/ap/ec/1999/00000048/00000005/art00470
  7. ↑ //www.daml.org/2001/12/factbook/us.html
  8. ↑ A. S. Naidu, W. R. Bidlack, R. A. Clemens, «Կաթնաթթվային բակտերիաների (LAB) պրոբիոտիկ սպեկտրը», Կրիտիկական ակնարկներ սննդի գիտության և սննդի մեջ, Հատոր 39, համար 1/1999 թ. Հունվար
  9. ↑ //scienceworld.wolfram.com/astronomy/EarthRadius.html
  10. //Www.ams.usda.gov/standards/grpfrtfl.pdf

Հղումներ

  • Բրաունը, Թեոդոր Է., Հ. Եվգեն Լե Մեյը և Բրյուս Է. Բուրսենը: 2005 թ. Քիմիա. Կենտրոնական գիտություն. 10-րդ հր. Վերին Սադլ գետ, Նյու Յորք, Փրենիցի Հոլլ: ISBN 0131096869 և ISBN 978-0131096868:
  • Չանգ, Ռայմոնդ: 2006 թ. Քիմիա. 9-րդ հր. Նյու Յորք. McGraw-Hill Science / Engineering / Math. ISBN 0073221031:
  • Housecroft- ը, Catherine E.- ն և Alan G. Sharpe- ն: 2001 թ. Անօրգանական քիմիա. 4-րդ հր. Հարլոու, Մեծ Բրիտանիա. Prentice Hall. ISBN 0582310806 և ISBN 978-0582310803:
  • McMurry, John, and Robert C. Fay: 2004 թ. Քիմիա. 4-րդ հր. Վերին Սադլ գետ, Նյու Յորք, Փրենիցի Հոլլ: ISBN 0131402080:
  • Moore, John W., Conrad L. Stanitski և Peter C. Jurs. 2002 թ. Քիմիա. Մոլեկուլային գիտություն. Նյու Յորք. Հարկուրի քոլեջ: ISBN 0030320119:
  • Սմիթ, Ռոլանդ: 1994 թ. Հաղթելով քիմիան. Սիդնեյ. McGraw-Hill. ISBN 0074701460 և ISBN 9780074701461:

Pin
Send
Share
Send