Количество вещества. Постоянная Авогадро
Часто возникает необходимость введения величины, позволяющей характеризовать массу тел, состоящих из разных веществ, по числу содержащихся в них молекул. Такой физической величиной являетсяколичество вещества.
Количеством вещества называют величину, равную отношению числа молекул или атомов в данном теле к числу атомов в 0,012 кг углерода.
Зная количество вещества и число молекул в 0,012 кг углерода, можно определить число молекул в теле. В Международной системе единиц количество вещества выражается в молях.
Моль-количество вещества, содержащее столько молекул (атомов), сколько атомов содержится в 0,012 кг углерода .
Постоянная Авогадро – число атомов (или молекул), содержащихся в 1 моль вещества:
Это название дано в честь итальянского ученого ХIХ в. Амедео Авогадро. Постоянная Авогадро одинакова для всех веществ, т.е. моль любого вещества содержит одинаковое число атомов (или молекул).
Постоянная Авогадро впервые была вычислена французским ученым Франсуа Перреном в результате анализа опытов по изучению броуновского движения частиц. Огромная величина постоянной Авогадро показывает, насколько малы микроскопические масштабы по сравнению с макроскопическими.
Наряду с относительной молекулярной массой используется понятие «молярная масса».
Молярной массой вещества называют массу вещества, взятого в количестве одного моля.
Согласно этому определению, молярная масса вещества равна произведению массы молекулы на постоянную Авогадро:
Молярная масса выражается в кг/моль. Соотношение между молярной массой и его относительной молекулярной массой :
Зная молярную массу вещества количество вещества , можно определить массу вещества:
Массапроизвольного количества вещества и молярная масса связаны соотношением
Для числа молекул в теле в зависимости от массы тела и молярной массы
Число молекул в единице объема называют концентрацией
где-число молекул в теле, -его объем.
Концентрацию молекул можно определить, зная плотность вещества и массу молекулы
отсюда
Концентрация молекул любого газа при нормальных условиях одинакова и равна приведенному для водорода значению. Это число называют постоянной Лошмидта: .
