Medžiagos kiekis: Skirtumas tarp puslapio versijų

Ištrintas turinys Pridėtas turinys
Jovisėlis (aptarimas | indėlis)
SNėra keitimo santraukos
Jovisėlis (aptarimas | indėlis)
Pagrindiniai santykiai (lygybės)
Eilutė 1:
[[File:Medžiagos kiekio parametrų tarpusavio priklausomybė.svg|600px|thumb|Medžiagos kiekio, masės, tūrio ir dalelių skaičiaus tarpusavio priklausomybė]]
[[chemija|Chemijoje]] '''medžiagos kiekis''' apibrėžiamas kaip atskirų atominio dydžio klasės dalelių skaičius, padalintas iš [[Avogadro skaičiuskonstanta|Avogadro skaičiauskonstantos]] ''N''<sub>A</sub>. Grynai atomistiniu požiūriu, medžiagos kiekis yra vienos skalės dalelių skaičius, sudarantis tiriamą medžiagą.<ref name="Baranski 2012">Baranski, A. (2012) „The Atomic Mass Unit, the Avogadro Constant, and the Mole: A way to Understanding“ ''J. Chem. Educ.'' '''89''': 97–102. {{doi|10.1021/ed2001957}}</ref><ref name="Giunta 2015">Giunta, C. J. (2015) „The Mole and Amount of Substance in Chemistry and Education: Beyond Official Definitions“ ''J. Chem. Educ.'' '''92''': 1593–97. {{doi|10.1021/ed2001957}}</ref><ref name="Schmidt-Rohr 20B">Schmidt-Rohr, K. (2020). „Analysis of Two Definitions of the Mole That Are in Simultaneous Use, and Their Surprising Consequences” ''J. Chem. Educ.'' '''97''': 597–602. {{doi|10.1021/acs.jchemed.9b00467}}</ref> Tos dalelės, ar suskaičiuojami vienetai, gali būti [[molekulė]]s, [[atomas|atomai]], [[jonas|jonai]], [[elektronas|elektronai]] arba kitos, priklausomai nuo pasirinkto požiūrio. Avogadro skaičiuskonstanta ''N''<sub>A</sub> yra oficialiai apibrėžtasapibrėžta kaip 6,02214076×10<sup>23</sup> mol<sup>-1</sup>. Taigi grynai atomistiniu požiūriu, 1&nbsp;mol = 6,02214076×10<sup>23</sup> dalelių (Avogadro konstantai, arba kitaip, Avogadro skaičiui). <ref name="Brown&Holme Book">Brown, L.; Holme, T. (2011) ''Chemistry for Engineering Students'', Brooks/Cole.</ref>
 
SI matavimo vienetų sistemoje medžiagos kiekis matuojamas [[molis (vienetas)|moliais]] (žymima mol) ir 2019 metais užfiksuota, kad Avogadro konstanta yra būtent 6,02214076×10<sup>23</sup>, tai yra kad tiek dalelių sudaro 1 molį. Chemijoje, vadovaujantis kartotinių santykių dėsniu, labiau įprasta dirbti su medžiagos kiekiu (tai yra su tam tikru kiekiu molių, arba molekulių), negu su medžiagos mase (gramais) arba medžiagos tūriu (litrais). Pavyzdžiui, cheminis faktas „1&nbsp;molekulė [[deguonis|deguonies]] ({{chem|O|2}}) reaguoja su 2 molekulėmis [[vandenilis|vandenilio]] ({{chem|H|2}}) ir sudaro 2 molekules vandens (H<sub>2</sub>O)“ gali būti lygiai tiek pat tiksliai nusakomas, kad „1 molis deguonies O<sub>2</sub> reaguoja su 2 molias vandenilio H<sub>2</sub> ir sudaro 2 molius vandens“. Jeigu tą patį cheminį faktą nusakytume masės vienetais, tai sakytume, kad 32 gramai deguonies reaguoja su apytiksliai 4,0304 g vandenilio ir sudaro apytiksliai 36,0304 g vandens (o skaitinės reikšmės yra priklausomos nuo reagentų [[izotopas|izotopinės]] sudėties). Jeigu kalbėtume tūrio vienetais, skaitinės reikšmės būtų priklausomos nuo reagentų slėgio ir temperatūros. Lygiai dėl tos pačios priežasties, reagentų ir produktų koncentracija dažniausiai yra nusakomoa moliais litre, o ne gramais litre.
 
Medžiagos kiekis taip pat yra įprasta sąvoka [[termodinamika|termodinamikoje]]. Pavyzdžiui, tam tikro kiekio dujų slėgis tam tikro dydžio priimančiajame tūryje, esant tam tikrai temperatūrai, yra tiesiogiai susijęs su tų dujų molekulių skaičiumi (kaip nusako idealiųjų dujų dėsnis), o ne su jų mase.
 
== Dalelių prigimties vienodumas ==
Kad būtų išvengiama dviprasmybių, kalbant apie medžiagos kiekį visuomet turi būti nusakomaatsižvelgiama į dalelių prigimtį. Jei nagrinėjamos molekulių sistemos, apieturi kokiosbūti prigimtieslyginamos dalelestik yramolekulės, kalbamajei atomų sistemos - tik atomai. TuriNegali būti nepainiojamospainiojamos molekulės su atomais, atomai su jonais ir panašiai. Nes, neslyginant skirtingos prigimties daleles, jų kiekiai nėra lygiaverčiai, pavyzdžiui, 1 medžiagos kiekis (molis) deguonies molekulių sveria apie 32 gramus, o 1 medžiagos kiekis (molis) deguonies atomų  – apie 16 gramų.
 
== Pagrindiniai santykiai (lygybės) ==
Medžiagos [[molekulė | molekulių]] skaičiaus '''''N''''' santykis su medžiagos kiekiu '''''n''''' vadinamas [[Avogadro konstanta]] '''''N<sub>A</sub>''''':
 
:<math>N_A = \frac{N}{n}</math>
 
[[Avogadro konstanta]] '''''N<sub>A</sub>''''' = 6,02214076×10<sup>23</sup> rodo, kiek dalelių (atomų, molekulių ar kt.) yra viename medžiagos molyje.
 
Medžiagos kiekis '''''n''''' yra to medžiagos kiekio dalelių skaičiaus '''''N''''' santykis su Avogadro konstanta '''''N<sub>A</sub>''''':
 
:<math>n = \frac{N}{N_A}</math>
Medžiagos kiekio vienetas yra molis (būtina atsižvelgti į dalelių prigimties vienodumą), taip pat naudojami kartotiniai vienetai - kilomolis, milimolis, mikromolis.
 
Plačiai naudojami ir praktiniai santykiniai moliniai dydžiai – molinė masė ir molinis tūris.
 
*Tarp medžiagos kiekio '''''n<sub>X</sub>''''', chemiškai grynos medžiagos dalies '''''X''''' [[masė|masės]] '''''m<sub>X</sub>''''' ir jos [[molinė masė | molinės masės]]''''' M<sub>X</sub>''''' yra priklausomybė:
 
:<math>n_{\mathrm{X}} = { m_{\mathrm{X}}\over M_{\mathrm{X}}}</math>
Molinė masė dažnai matuojama gramais molyje (g/mol). SI vienetas yra kg/mol.
 
*[[Molinis tūris]] yra lygus homogeninės sistemos tūrio '''''V''''' ir šios sistemos medžiagos '''''X''''' (molinio) kiekio '''''n''''' santykiui:
 
:<math>V_m = \frac{V}{n}</math>
Molinio tūrio SI vienetas yra m<sup>3</sup>/mol; naudojami išvestiniai dm<sup>3</sup>/mol, cm<sup>3</sup>/mol vienetai, o taip pat nesisteminis ''litras moliui'' (L/mol): 1 L/mol = 10<sup>−3</sup> m<sup>3</sup>/mol.
 
[[Idealiosios dujos|Idealiųjų dujų]] molinis tūris normaliomis sąlygomis (T = 273,15 K; p = 101325 Pa) yra lygus 0,02241410 m<sup>3</sup>/mol. Ši skaitinė reikšmė dažnai naudojama skaičiavimuose.
 
== Medžiagos kiekio studijavimo istorija ==