ما هو رقم أفوجادرو؟ في الرياضيات؟ كثيرًا ما يستخدم العلماء والباحثون والباحثون في هذا المجال عدد أفوجادرو في أبحاث الكيمياء والذرات والجزيئات والمركبات المختلفة. ما المقصود برقم أفوجادرو واستخدامه في معرفة عدد ذرات المركب وكيف تم الحصول على عدد أفوجادرو؟ الأسئلة سيتم توضيحها في هذا المقال من موقع المحتويات في سطور هذا المقال.
ما هو رقم أفوجادرو؟
رقم أفوجادرو هو عدد الجزيئات الموجودة في المول الواحد من المادة هو 6.0221*1023و يرمز له ب Nأ ويسمى أيضًا ثابت أفوجادرو ووحدته هي المول أس -1. ويقصد بالجسيمات الذرات أو الجزيئات أو الأيونات أو الإلكترونات حسب طبيعة المادة المدروسة. وقد سمي برقم أفوجادرو نسبة إلى العالم الذي طوره وهو العالم الإيطالي أميديو أفوجادرو.
أهمية عدد أفوجادرو
عند الحديث عن رقم أفوجادرو لا بد من السؤال عن أهميته وكيفية استخدامه لمعرفة فائدته. وتتجلى أهمية عدد أفوجادرو في أنه وحدة قياس تسهل عمل وحسابات الفيزيائيين والكيميائيين. باستخدام رقم أفوجادرو، يمكنهم كتابة مول واحد من مادة ذات وزن جزيئي صغير وأعداد صغيرة. كما أنه يوفر طريقة سلسة لموازنة المواد. ينتج عنه معادلات كيميائية ومقارنة النسب والنتائج.
احسب عدد ذرات المركب باستخدام رقم أفوجادرو
يمكن استخدام رقم أفوجادرو لحساب عدد الذرات في أي مركب من خلال اتباع بعض الخطوات البسيطة، كما يلي:
- تحديد كتلة العينة المدروسة ووحدة الجرام الخاصة بها.
- اقسم كتلة العينة على الكتلة المولية للمركب أو العنصر للحصول على عدد المولات، حيث أن الكتل المولية للعناصر المختلفة المكتشفة حتى الآن موجودة في P5 في الجدول الدوري للعناصر الكيميائية.
- اضرب عدد المولات الناتج في عدد أفوجادرو لتحصل على عدد ذرات هذه العينة من المركب.
مثال على كيفية حساب عدد ذرات المركب باستخدام رقم أفوجادرو
إذا كان جزيء الماء له الصيغة الكيميائية H2O وكتلته 14.7 جرامًا، فما عدد ذراته؟ لاحظ أن الكتلة المولية للأكسجين هي 16 والكتلة المولية للهيدروجين هي 1. والحل هو اتباع الخطوات التالية:
- وكتلة الجزيء 14.7 جرامًا، وهذا موضح في نص المسألة.
- يجب حساب الكتلة المولية لجزيء الماء وفقًا للقانون:
- الكتلة المولية لجزيء الماء = الكتلة المولية للهيدروجين * عدد ذرات الهيدروجين في الجزيء + الكتلة المولية للأكسجين * عدد ذرات الأكسجين
- الكتلة المولية لجزيء الماء = 1 * 2 + 16 * 1 = 18 ووحدتها جم/مول.
- يجب حساب عدد الشامات بموجب القانون:
- عدد المولات = كتلة الجزيء / الكتلة المولية.
- عدد الشامات = 14.7/ 18 = 0.81 مول.
- عدد الذرات في جزيء الماء هو عدد المولات مضروبا في عدد أفوجادرو، وبالتالي فإن عدد الذرات = 0.81 * 6.022 * 1023 = 4.91*1023 حبوب ذرة.
قانون أفوجادرو للغاز
اكتشف العالم أفوجادرو قانونًا للمركبات الغازية وأطلق عليه اسم قانون أفوجادرو. وينص هذا القانون على أن الغازات التي لها نفس الحجم لها نفس عدد الجزيئات تحت نفس ظروف الضغط ودرجة الحرارة، وقد وضع الصيغة الرياضية التالية (V1 / N1 = V2 / N2)، حيث أن V1 هو الحجم الأولي للغاز V2 هو الحجم النهائي، N1 هو العدد الأولي لمولات الغاز، و N2 هو العدد النهائي لمولات الغاز.
تطبيق لقانون الغازات أفوجادرو
تم نفخ بالون باستخدام غاز الهيليوم، فاستخدم حوالي 2.5 لترًا من الغاز، وكان عدد مولاته 0.0950 مولًا. وبعد ذلك، وتحت نفس الظروف القياسية للضغط ودرجة الحرارة، تمت إضافة 0.0150 مول من الهيليوم إلى البالون. ماذا سيكون الحجم الجديد للبالون؟
باستخدام قانون الغاز، يمكن حساب الحجم الجديد بناءً على الحجم القديم والعدد الأولي والنهائي للمولات. لذلك، يجب أولاً حساب العدد النهائي للمولات بتطبيق القانون:
- ن2 = ن1 + 0.0150.
- N2 = 0.0950 + 0.0150 = 0.11.
- V1/ N1 = V2/ N2.
- 2.5/ 0.0950 = V2/ 0.11.
- V2 = 2.89 لتر.
تطبيق لحساب عدد الذرات باستخدام رقم أفوجادرو
ما عدد ذرات الصوديوم الموجودة في ثلاثة مولات من كبريتات الصوديوم Na2So4؟
يتم حل السؤال السابق بإيجاد عدد ذرات الصوديوم الموجودة في المول الواحد وضربه في ثلاثة. فيما يلي خطوات العثور على عدد ذرات الصوديوم:
- يحتوي كل مول من مركب كبريتات الصوديوم على 2 مول من الصوديوم، لذلك تحتوي ثلاثة مولات من كبريتات الصوديوم على 6 مولات من الصوديوم.
- عدد ذرات الصوديوم = عدد المولات × عدد أفوجادرو
- عدد ذرات الصوديوم = 6 × 6.022 × 1023.
- عدد ذرات الصوديوم = 36.132×1023.
أخيرا ، تم توضيح ذلك ما هو قانون أفوجادرو؟ وأهميته واستخداماته وتطبيق استخدامه في حساب عدد الذرات وتطبيق قانون أفوجادرو للغازات.