ما هو عدد أفوجادرو؟
عدد أفوجادرو، ويُرمز له بـ \(N_A\)، هو عدد الجسيمات المكوّنة — سواء كانت ذرات أو جزيئات أو أيونات أو إلكترونات — الموجودة في مول واحد بالضبط من أي مادة. ومنذ إعادة تعريف النظام الدولي للوحدات عام 2019، أصبحت له قيمة ثابتة ومحدّدة بدقة تساوي \(6.02214076 \times 10^{23}\ \text{mol}^{-1}\). تعتمد هذه الحاسبة على هذا الثابت الدقيق لتحويل أي كمية من المادة مقدَّرة بالمولات إلى عدد إجمالي للجسيمات.
كيفية استخدام الحاسبة
أدخِل كمية المادة بوحدة المول، وتقوم الأداة بضربها في عدد أفوجادرو. والناتج هو العدد الإجمالي للجسيمات المنفردة في تلك العيّنة. يمكنك استخدامها لحساب الذرات في عنصر، أو الجزيئات في مركّب، أو الأيونات في محلول — فمدلول كلمة «جسيم» يتوقّف على ما تصفه كمية المولات التي أدخلتها.
شرح المعادلة
العلاقة عبارة عن تناسب طردي بسيط:
$$N = n \times N_A$$
حيث يمثّل \(N\) عدد الجسيمات، و\(n\) كمية المادة بالمولات، و\(N_A = 6.02214076 \times 10^{23}\) لكل مول. ولعكس العملية (من الجسيمات إلى المولات) ما عليك سوى قسمة \(N\) على \(N_A\).
مثال محلول
لنفترض أن لديك 2 مول من الماء (H₂O). يكون عدد جزيئات الماء كالتالي:
$$N = 2 \times 6.02214076 \times 10^{23} = 1.204428152 \times 10^{24}\ \text{جزيء}$$
وانتبه إلى أن كل جزيء يحتوي على 3 ذرات، لذا فإن العدد الإجمالي للذرات يساوي ثلاثة أضعاف هذه القيمة.
التعاريف والمسرد
- المول (mol)
- وحدة الكمية الأساسية في النظام الدولي للوحدات لكمية المادة. يحتوي المول الواحد على \(6.02214076 \times 10^{23}\) من الجسيمات الأولية بالضبط، وفقًا لتعريف النظام الدولي للوحدات لعام 2019.
- ثابت أفوجادرو (\(N_A\))
- عدد الجسيمات الأولية لكل مول، وهو يساوي \(6.02214076 \times 10^{23}\ \text{mol}^{-1}\). وهو معامل التناسب الذي يربط كمية المادة بعدد الجسيمات.
- كمية المادة (\(n\))
- الكمية الفيزيائية المقاسة بالمول التي تعبر عن عدد الجسيمات الموجودة. في الصيغة \(N = n \times N_A\)، تكون القيمة التي تضربها بعدد أفوجادرو.
- جسيم / جسيمة أولية
- وحدة أولية محددة يتم عدها — ذرة أو جزيء أو أيون أو إلكترون أو وحدة صيغة. يجب أن توضح الجسيم الذي تقصده، لأن مول واحد من مركب قد يحتوي على عدة مولات من الذرات أو الأيونات المكونة له.
- عدد الجسيمات (\(N\))
- العدد الإجمالي للجسيمات في العينة، والذي يتم الحصول عليه بضرب كمية المادة بثابت أفوجادرو: \(N = n \times N_A\). إنها كمية بلا أبعاد (عدد خالص).
الأسئلة الشائعة
هل عدد أفوجادرو قيمة دقيقة؟ نعم. فمنذ مايو 2019 أصبح معرَّفًا بدقة تامة على أنه \(6.02214076 \times 10^{23}\ \text{mol}^{-1}\)، دون أي عدم يقين في القياس.
هل ينطبق على أي نوع من الجسيمات؟ نعم — فالعدد نفسه ينطبق على الذرات والجزيئات والأيونات والإلكترونات أو أي كيان محدَّد، ما دمت تحسب مولًا واحدًا من تلك الكيانات.
كيف أنتقل من الجرامات إلى عدد الجسيمات؟ اقسِم أولًا الكتلة بالجرام على الكتلة المولية (جرام/مول) للحصول على عدد المولات، ثم استخدم هذه الحاسبة لتحويل المولات إلى جسيمات.