Նյութի քանակ, Ֆիզիկական մեծություն է, որը ցույց է տալիս նյութում պարունակվող միանման կառուցվածքյին մասնիկների քանակը։ Կառուցվածքային մասնիկ ասելով հասկանում ենք ցանկացած տիպի մասնիկներ, որոնցից կազմված է տվյալ նյութը՝ ատոմներ, մոլեկուլներ, իոններ, էլեկտրոններ կամ ցանկացած այլ[1]։ Նյութի քանակի չափման միավորը Միջազգային համակարգում մոլն է[2]։ Քննարկման օբյեկտը չնշելու դեպքում նյութի քանակ տերմինը չի օգտագործվում[Ն 1]։

ԿիրառությունԽմբագրել

Այս ֆիզիկական մեծությունը օգտագործվում է նյութերի մակրոսկոպիկ քանակներ չափելու համար այն դեպքերում, երբ ուսումնասիրվող գործընթացների քանակական նկարագրության համար անհրաժեշտ է լինում հաշվի առնել նյութերի մանրադիտակային կառուցվածքը, օրինակ քիմիայում էլեկտրոլիզի գործընթացների ուսումնասիրման ժամանակ, կամ թերմեդինամիկայում` իդեալական գազի հավասարման նկարագրման ժամանակ:

Քիմիական ռեակցիաների նկարագրելիս նյութի քանակը հանդիսանում է ավելի հարմար մեծություն, քան զանգվածը, քանի, որ մոլեկուլները փոխազդում են անկախ իրենց զանգվածից որոշակի քանակներով, որոնք ամբողջ թվերի բազմապատիկներ են:

Օրինակ ջրածնի այրման ռեակցիայի համար (2H2 + O2 → 2H2O) պահանջվում է երկու անգամ շատ ջրածին, քան թթվածին: Ընդ որում, ռեակցիային մասնակցող ջրածնի զանգվածը 8 անգամ փոքր է թթվածնի զանգվածից (քանի որ ջրածնի ատոմային զանգվածը 16 անգամ փոքր է թթվածնի ատոմային զանգվածից): Այսպիսով, նյութի քանակի օգտագործումը հեշտացնում է քիմիական ռեակցիաների գրառումը` փոխազդող նյութերի քանակությունների հարաբերությունը արտահայտվում է գործակիցների միջոցով:

Մոլեկուլների թվով հաշվարկներ կատարելը հարմար չէ, քանի որ իրական փորձերում դրանց քանակը շատ մեծ է, դրա փոխարեն հաշվարկները կատարում նյութի քանակով` մոլերով: Յուրաքանչյուր նյութի մեկ մոլում պարունակվում է Ավոգադրոյի թվով կառուցվածքային մասնիկներ (NA = 6,02214076×1023 "միավոր"/մոլ[4]):

Նյութի քանակը նշանակում են լատինական   (էն) կամ հռոմեական   (նյու) տառերով:   տառով նշանակելը այնքան էլ հարմար չէ, որովհետև քիմիական թերմոդինամիկյում այն ցույց է տալիս նյութի քանակաչափական գործակիցը, որի արժեքը դրական է ռեակցիայի արգասիքների և բացասական ելանյութերի համար[5]: Սակայն դպրոցական դասընթացում օգտագործվում է հունական   (նյու) տառը:

Նյութի քանակը զանգվածի հիման վրա հաշվելու համար օգտվում են մոլային զանգված հասկացությունից`  , որտեղ m — նյութի զանգվածն է, իսկ M —ը` մոլային զանգվածը: Մոլային զանգվածը մեկ մոլ նյութի զանգվածն է: Մեկ մոլ նյութի մոլային զանգվածը կարելի է որոշել նրա զանգվածի և Ավոգադրոյի թվի արտադրյալի միջոցով: Մոլային զանգվածի (չափման միավորը գ/մոլ-ն է) թվային արժեքը համընկնում է հարաբերական մոլեկուլային զանգվածի արժեքի հետ:

Ավոգադրոյի օրենքից ելնելով գազային նյութերի նյութաքանակը կարելի է որոշել նրա ծավալի հիման վրա`   = V / Vm, որտեղ V —ը գազի ծավալն է նորմալ պայմաններում, իսկ Vm —ը գազի մոլային ծավալը նույն պայմաններում, որի արժեքը հավասար է 22,4 լ/մոլի:

Այսպիսով, նյութի քանակի հիման վրա ստացվում է հետևյալ բանաձևը`

 

ՆշումներԽմբագրել

  1. կարելի է խոսել մոլեկուլների նյութի քանակի մասին`ջրածնի բանաձևային միավոր  , կարելի է խոսել ջրածնի ատոմների քանակի վերաբերյալ  , սակայն «ջրածնի մեկ մոլ» հասկացությունը առանց քննարկման օբյեկտը նշելու իմաստազրկվում է[3]:

ԾանոթագրություններԽմբագրել

  1. [dic.academic.ru/dic.nsf/polytechnic/4077/КОЛИЧЕСТВО «Количество вещества»]։ Большой энциклопедический политехнический словарь։ 2004։ Վերցված է 2014-01-31 
  2. Деньгуб В. М., Смирнов В. Г. Единицы величин. Словарь-справочник. — М.: Издательство стандартов, 1990. — С. 85. — 240 с. — ISBN 5-7050-0118-5
  3. Пресс И. А., Основы общей химии, 2017, էջ 119
  4. «Avogadro constant»։ Physical Measurement Laboratory (անգլերեն)։ National Institute of Standards and Technology։ Վերցված է 2017-02-07 
  5.  
    ։ Երբ ռեակցիայի ջերմությունը գրառվում է այնպես ինչպես համապատասխան հավասարումում, ենթադրվում է, որ այնարտահայտված է կիլոջոուլներով ռեակցիայի յուրաքանչյուր քանակաչափական միավորի համար («մոլ») համապատասխան հավասարմանը համապատասխան: Դիտարկված դեպքում ռեակցիայի ջերմությունը հավասար է 62,8 ԿՋ յուրաքանչյուր մոլի համար (+62,8 կՋ · մոլ−1) B5H9 (գազանման), սակայն կազմում է 12,56 ԿՋ ծախսված բորի մոլի համար (պինդ բյուրեղային) կամ 62,8 կՋ յուրաքանչյուր 4,5 մոլի համար գազային ջրածնի: Ռեակցիայի ջերմությունները միշտ հաշվարկում են մեկ մոլ նյութի համար

ԳրականությունԽմբագրել

  • Пресс И. А. Основы общей химии. — 3-е изд., стереотип. — СПб.: Химиздат, 2017. — 352 с. — ISBN 978-5-93808-286-1.