Նյութի քանակ

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 (N_A = 6,02214076×10²³ "միավոր"/մոլ^[4]):

Նյութի քանակը նշանակում են լատինական ${\displaystyle n}$ (էն) կամ հռոմեական ${\displaystyle \nu }$ (նյու) տառերով։ ${\displaystyle \nu }$ 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 ${\displaystyle \nu }$ (նյու) տառը։

Նյութի քանակը զանգվածի հիման վրա հաշվելու համար օգտվում են մոլային զանգված հասկացությունից` ${\displaystyle n=m/M}$ , 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` ${\displaystyle n}$ = V / V_m, որտեղ V —ը գազի ծավալն է նորմալ պայմաններում, իսկ V_m —ը գազի մոլային ծավալը նույն պայմաններում, որի արժեքը հավասար է 22,4 լ/մոլի։

Այսպիսով, նյութի քանակի հիման վրա ստացվում է հետևյալ բանաձևը`

${\displaystyle n={\frac {m}{M}}={\frac {N}{N_{\mathrm {A} }}}={\frac {V}{V_{\mathrm {m} }}}}$

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