Общая химия/Физические величины

В данной главе будут рассматриваться основные физические величины и расчёты используемые в химии.

Связь величин

Одно из того, что могло бы заинтересовать учёного в новой для него химии ― это количественные характеристики которыми можно описать вещества, реакции и т.д.

В химии для этого используется количество вещества, которое выражается в молях и позволяющее как определять и массу, так и количество атомов вещества. Для количества вещества характерна следующая формула:

$\nu ={\frac {m}{M}}={\frac {N}{N_{a}}}={\frac {V}{V_{m}}}$

Как мы видим, в данной формуле количество вещества связано с массой, количеством атомов и объемом. К сожалению, формула объема применима лишь для газов и в случае твердых и жидких веществ используют нахождение их через плотность.

Далее будут рассмотрены каждые величины по отдельности.

Масса

В формуле выше масса вещества может быть выражена в следующую формулу: $m=\nu M$. Если для нас масса вещества очевидна как термин, то остается вопрос с $M$ - он представляет из себя молярную массу вещества. Обычно она берется из таблицы Менделеева, сложением атомных масс всех атомов: например для ${\ce {H_2O}}$ формула молярной массы запишется как$M=2Ar(H)+Ar(O)=2+16=18{\text{г/моль}}$

где $Ar(X)$ - относительная атомная масса элемента Х выбранного из таблицы Менделеева. Как мы видим, молярная масса выражается в граммах на моль вещества, что при умножении на количество вещества даст нам в граммах, то есть, единицу массы.

Есть некоторые нюансы связанные с атомной и молярной массой, в частности, о том что молярная и молекулярная масса являются по сути своей хоть и разными, но приблизительно равными по своей величине. Но данный аспект здесь описан не будет.