Число частинок і стала Авогадро: формула і калькулятор

Число частинок дорівнює кількості речовини, помноженій на сталу Авогадро: N = n · NA, де NA = 6,02·10²³ моль⁻¹. Якщо відома маса, спершу знаходять n = m / M, а число атомів у молекулярній речовині — за формулою N(атомів) = n · k · NA.

Формула числа частинок

З кількості речовини
N = n·NA
N = n·NAn = NNA
З маси
N = mM·NA
N = mM·NAm = N·MNA
Число атомів
Nат = n·k·NA
Nат = n·k·NAn = Nатk·NA
N
число частинок
n
кількість речовини, моль
NA
стала Авогадро, моль⁻¹
m
маса, г
M
молярна маса, г/моль
Nат
число атомів
k
кількість атомів у молекулі

У легенді вказано основні одиниці: г, моль, л, г/моль. У калькуляторі можна вводити й інші — мг, кг, мл, ммоль: він сам переведе їх і покаже це окремим кроком. Відносні атомні маси округлено, як у шкільній таблиці: до цілих, для Хлору — 35,5.

3,01 · 10²³—
моль⁻¹
Nчисло частинок
3,01 · 10²³
число частинок: 3,01 · 10²³
0,5 моль речовини — це 3,01 · 10²³ частинок (стала Авогадро 6,02 · 10²³ моль⁻¹).

Розв’язання крок за кроком

  1. ФормулаN = n·NA
  2. ПідставляємоN = 0,5 моль · 6,02 · 10²³ моль⁻¹
  3. ВідповідьN ≈ 3,01 · 10²³
Яка маса цієї порції? n = 0,5 моль → m

Приклади задач на число частинок

  1. Задача 1

    Скільки молекул міститься в 2 моль кисню? Стала Авогадро 6,02 · 10²³ моль⁻¹.

    Дано:n = 2 мольNA = 6,02 · 10²³ моль⁻¹
    1. ФормулаN = n·NA
    2. ПідставляємоN = 2 моль · 6,02 · 10²³ моль⁻¹
    3. ВідповідьN ≈ 1,2 · 10²⁴
  2. Задача 2

    Скільки молекул міститься в порції води H₂O масою 9 г? Стала Авогадро 6,02 · 10²³ моль⁻¹.

    Дано:H₂Om = 9 гNA = 6,02 · 10²³ моль⁻¹
    1. Молярна масаM(H₂O) = 2·1 + 16 = 18 г/моль
    2. ФормулаN = mM·NA
    3. ПідставляємоN = 9 г18 г/моль · 6,02 · 10²³ моль⁻¹
    4. ВідповідьN ≈ 3,01 · 10²³
  3. Задача 3

    Скільки всього атомів міститься в 0,5 моль вуглекислого газу CO₂? Стала Авогадро 6,02 · 10²³ моль⁻¹.

    Дано:CO₂n = 0,5 мольNA = 6,02 · 10²³ моль⁻¹
    1. Атомів у молекуліk(CO₂) = 1 + 2 = 3
    2. ФормулаNат = n·k·NA
    3. ПідставляємоNат = 0,5 моль · 3 · 6,02 · 10²³ моль⁻¹
    4. ВідповідьNат ≈ 9,03 · 10²³

Задачі на число Авогадро не виходять? Розберемо з репетитором

Репетитори Mathema з хімії пояснюють формули на зрозумілих прикладах, допомагають розібратися із задачами на моль і розчини й готують до контрольних і НМТ — почніть із пробного онлайн-уроку.

Що таке стала Авогадро

Стала Авогадро NA = 6,02·10²³ моль⁻¹ показує, скільки частинок міститься в 1 моль будь-якої речовини. Це число однакове для води, заліза чи кисню: 1 моль води містить 6,02·10²³ молекул, 1 моль заліза — стільки ж атомів. Тому число частинок пропорційне кількості речовини: N = n · NA.

Число 6,02·10²³ величезне — це 602 тисячі мільярдів мільярдів. Стільки молекул у 18 г води, тобто приблизно в столовій ложці. Тому відповіді в задачах записують у стандартному вигляді, наприклад 1,5·10²³ або 3,6·10²⁴. Якщо відома маса, спершу знаходять кількість речовини n = m / M, а потім множать її на NA.

Молекула складається з кількох атомів, тому атомів у порції більше, ніж молекул. Щоб знайти число атомів, число молекул множать на кількість атомів в одній молекулі k: у молекулі H₂O три атоми, тому в 1 моль води 3 · 6,02·10²³ = 1,806·10²⁴ атомів. Саме тут найчастіше помиляються: питання «скільки молекул» і «скільки атомів» мають різні відповіді.

Типові помилки

  • Множать масу одразу на сталу Авогадро, пропускаючи кількість речовини. Спершу знайдіть n = m / M, а потім N = n · NA.
  • Плутають число молекул і число атомів. Щоб знайти атоми, число молекул ще множать на k — кількість атомів у молекулі: в O₂ k = 2, у NH₃ k = 4.
  • Помиляються зі степенями. 5 · 6,02·10²³ = 30,1·10²³ = 3,01·10²⁴: множать лише 6,02, а степінь змінюють тільки під час переведення в стандартний вигляд.
  • Ділять на сталу Авогадро замість множити. Перевірка: число частинок N завжди величезне, а кількість речовини n = N / NA — невелике число.

Часті питання

NA ≈ 6,02·10²³ моль⁻¹. Точне значення — 6,02214076·10²³ моль⁻¹, але в шкільних задачах беруть 6,02·10²³.

Помножте кількість речовини на сталу Авогадро: N = n · NA. Якщо дано масу, спершу знайдіть n = m / M.

Знайдіть число молекул і помножте його на кількість атомів в одній молекулі: N(атомів) = n · k · NA. Наприклад, в 1 моль NH₃ є 4 · 6,02·10²³ = 2,408·10²⁴ атомів.

Число Авогадро — це саме число 6,02·10²³, а стала Авогадро NA має одиницю моль⁻¹: 6,02·10²³ частинок на 1 моль. У формули підставляють сталу з одиницею.

6,02·10²³ — стільки ж, скільки в 1 моль будь-якої іншої речовини. Маса цієї порції води — 18 г.