ماذا تسمى وحدة النظام الأساسية لقياس كمية المادة في الكيمياء؟
ماذا تسمى وحدة النظام الأساسية لقياس كمية المادة في الكيمياء؟ سنتحدث في ذلك المقال عن الوحدة الأساسية لقياس كمية المادة بالكيمياء، وقد سُميت هذه الوحدة نسبًة لاشتقاق كلمة الجزيء باللغة الألمانية.
وأول من قام بإطلاق ذلك الإسم عليها هو عالم ألماني يسمى “فيلهلم أوستفالد” سنة 1893، وسنقوم بتوضيح تلك الوحدة كما سنتحدث بشأن النظام العالمي الخاص بالوحدات، تابعوا معنا المقال.
الوحدة الأساسية لقياس كمية مادة
- هكذا الوحدة الأساسية لقياس كمية المادة اسمها “المول”، والمول وحدة أساسية بالنظام الدولي للوحدات.
- وهي علمية وقياسية لنقيس بها جزيئات سواء كانت كميتها صغيرة جدًا أو كبيرة، مثل الجسيمات أو الذرات.
- وغالبًا ما يتم استعمال تلك الوحدة بمعادلات الفيزياء والعلوم الكيميائية، فهو يعبر عن الكمية الأولية لجسيمات المادة.
- وحدة المول لها رمز معين وهو “mol“، وتعريفها في الكيمياء هو كتلة المادة المتضمنة عدد أفوجادرو بالذرات أو بالإلكترونات أو بالجزيئات.
- ويساوي عدد أفوجادرو 23^10 X 6.022 فمثلًا ذرة الكربون كتلتها الذرية اثنا عشر جرام.
- ذلك معناه أن المول الواحد من ذرة الكربون يكون مساويًا لاثني عشر جرام، أما الأكسجين فَبِه ذرتين كتلة كل واحدة منهما ستة عشر جرام.
- وذلك معناه أن المول الواحد من الأكسجين يكون مساويًا لاثنى وثلاثين جرام.
شاهد أيضا: كيف ينتج طيف الانبعاث الذري في الكيمياء
كيف نقيس كمية المادة؟
- لنقيس الكمية الخاصة بمادة كيميائية محددة بالمولات فعلينا أن نعرف كتلة هذه المادة المولية.
- وتلك الكتلة المولية نستطيع الحصول عليها عن طريق الجدول الخاص بكل العناصر الموالية.
- وأيضًا نستطيع الحصول عليها من الجدول الدوري الخاص بالعناصر.
- بعدها نقوم بقسمة الكتلة على كتلة المادة المولية فيكون الناتج هو عدد المولات بتلك الكتلة.
فمثلًا لنحسب عدد المولات لمائة وثمانية وستين جرامًا بهيدروكسيد البوتاسيوم، يصبح الحل كالتالي:
- هيدروكسيد البوتاسيوم عبارة عن ثلاثة من العناصر، وهي: هيدروجين، وبوتاسيوم، وأكسجين.
- رمز الأكسجين هو “O“، ورمز البوتاسيوم هو “K“، ورمز الهيدروجين هو”H“.
- كتلة الأكسجين الذرية= 16، وكتلة البوتاسيوم الذرية= 39، وكتلة الهيدروجين الذرية= 1.
- علينا إيجاد كتلة هيدروكسيد البوتاسيوم المولية، عن طريق ضرب عدد الذرات في الكتلة الذرية.
كتلة هيدروكسيد البوتاسيوم الذرية ((كتلة K الذرية * عدد ذراته) + (كتلة O الذرية * عدد ذراته) + (كتلة H * عدد ذراته)) = ((39*1) + (16*1) + (1*1)) = 56.
- نحصل على عدد المولات عن طريق أن نقسم. الكتلة على كتلة المادة الذرية أو المولية:
عدد مولات المادة= كتلتها المولية/الكتلة.
عدد مولات المادة= 168/56= 3 مول.
كمية المادة وعدد أفوجادرو
- هكذا عدد أفوجادرو أو في اللغة الإنجليزية”Avogadro’s number“، تعريفه عدد ذرات أو جسيمات.
- أو وحدات المول الواحد بأي مادة، ويتم تعريفه أيضًا بالوزن الجزيئي بالجرام.
- وهو مساويًا 23^10 X 6.022، ومن الممكن أن تكون الوحدات متمثلة في جزيئات أو إلكترونات أو أيونات أو ذرات.
- وهذا طبقًا لطبيعة المادة، ويعد عدد أفوجادرو ثابتًا يتم استعماله بعلم الفيزياء وعلم الكيمياء.
- وقد أطلق عليه ذلك الاسم نسبًة للعالم الفيزيائي إيطالي الجنسية “أميديو أفوجادرو”.
- وقد طرح تلك الفرضية المشهورة والمعروفة بقانون أفوجادرو سنة 1811، توجد علاقة وثيقة تربط بين عدد أفوجادرو وعدد المولات.
- فعدد الجزيئات أو الذرات المتواجدة بمول واحد من المادة يكون مساويًا لعدد أفوجادرو.
- ولأول مرة قد اقترح العالم أفوجادرو أن هناك تناسبًا بين عدد الجزيئات أو الذرات.
- وحجم الغاز في درجة حرارة وضغط محدد، سواء كان ذلك الغاز من أي نوع.
- وبالرغم من أن العالم لم يقم بتحديد نسبة عدد أفوجادرو الدقيقة إلا أن فكرة ذلك الثابت الفيزيائي والكيميائي بشكل عام تنسب إليه،.
- عدد أفوجادرو عبارة عن نسبة بين الكتلة المادية بالمستوى البشري والكتلة المولية بالمقياس الذري.
- وذلك الشيء هام جدًا لفهم العالم الخاص بالجزيئات الصغيرة جدًا.
تابع أيضًا: أسباب وجود عدة فروع في علم الكيمياء
وحدات القياس
- هي الوحدات المستعملة لتحديد القيمة الخاصة بالأشياء من الاتجاه الكمي.
- ومن ثم يمكن القول بأنها الوحدات المهتمة بقياس كميات تقبل القياس الكمي.
- كالطول والوزن والكميات الأخرى، وتختلف الكميات التي تقبل القياس عن المفاهيم.
- أو الكميات المجردة، الغير ممكن قياسها بشكل كمي مثل الشعور والميول.
- والنظام الخاص بوحدات القياس عبارة عن مجموعة وحدات يمكن استعمالها لتحديد قيمة الأشياء الممكن قياسها.
- والتي تعرف بالمستوى المحلي لبلد محددة أو بالمستوى الدولي المعتمد بأكثر من دولة.
- وبالعصور السابقة اكتسبت النظم الخاصة بوحدات القياس أهمية كبيرة نظرًا لاستعمالها في عملية التجارة.
- وهذا بسبب حاجتهم لاعتماد وحدات قياس متشابهة بين الدول لتتم الأعمال التجارية.
- بصورة صائبة دون وجود اختلاف بين الدول بسبب المقاييس.
- هكذا تستعمل النظم الخاصة بوحدات القياس لتقيس كميات كالوقت والوزن والطول والكتلة والمسافة.
- وغيرها من الكميات التي كانت شيئًا ضروريًا، لتحديد المسائل التجارية العديدة.
- وكذلك تفاصيل العقود والالتزامات الناشئة عنها، وبالعصر الحالي أصبح استعمال تلك الكميات كثيرًا.
- بالكيمياء والفيزياء والرياضيات، وعلاوًة على ذلك فهي تستعمل بالمجالات التجارية أيضًا.
قد يهمك: علم الكيمياء النووية
النظام الدولي الخاص بوحدات القياس
- يرمز له بالحرفين “SI” وهو النظام الأكثر انتشارًا في كل أنحاء العالم يخص وحدات القياس.
- فذلك النظام يستعمَل بكل بلدان العالم، ويستثنى من ذلك دولة أمريكا.
- وقد تم اشتقاق ذلك النظام من النظام الخاص ب (ثانية، متر، كيلوجرام) للقياس.
- بعد إضافة بعض الوحدات، كما أنه بديل عن النظام القديم (ثانية، سنتيمتر، جرام).
- كما يسمى ذلك النظام بالنظام المتري وبشكل خاص بالولايات المتحدة الأمريكية الغير متبنيه له بشكل كبير.
- ودولة بريطانيا التي مازالت بمرحلة التحول للنظام المتري.
- بالإضافة إلى أن ليست كل الوحدات المترية الخاصة بالقياس مقبولة بالنظام الدولي للوحدات.
هناك وحدات قياس أساسية بذلك النظام وهي سبع كميات فيزيائية، أما الباقي من الكميات فهي كميات تم اشتقاقها منهم ويتم إطلاق عليها اسم “وحدات مُشتقة” بالنظام الدولي، وتلك الوحدات الأساسية السبعة هي:
كمية المادة:
- ووحدتها “المول” فهو وحدة قياس من الوحدات القليلة المُستعملة في قياس كمية فيزيائية.
- ويرجع تاريخ أول استعمال للمول بالإنجليزية سنة 1897، حيث ظهر بأعمال تمت ترجمتها من الألمانية.
الطول:
- ووحدة القياس الخاصة به هي “المتر”، وهو أيضًا وحدة لقياس المسافة، ويتم تعريفه بأنه المسافة المقطوعة بواسطة الضوء بالفراغ التام بجزء من الثانية.
- ويقارب المتر 39.37 بوصة تقريبًا ما يعادل 3.28 قدم، ويعد المتر الوحدة الأساسية لقياس الطول الأكثر استخدامًا في العالم.
الزمن:
- ووحدته “الثانية” ويرمز لها باللغة العربية “ث”، وباللغة الإنجليزية “s” فهي تقيس الزوايا الهندسية، إضافًة لقياسها للوقت.
- فالدرجة الواحدة بالزوايا تقسم لستين جزءًا يعرف ب “الدقائق القوسية”، وتنقسم كل دقيقة قوسية لستين جزءًا يسمى “الثواني القوسية”.
الكتلة:
- ووحدتها “الكيلو جرام”، ويُكتب مختصرًا “كجم”، وُيرمز له لاتينيًا بالرمز “Kg“، والباوند بالنظام الإنجليزي يقابل الكيلوجرام.
شدة التيار:
- ووحدتها “الأمبير” الذي يُرمز له باللاتينية “A“، وبالعربية الحرف “أ“.
درجة الحرارة:
- ووحدتها “كلفن، وسميت بذلك الاسم نسبًة للمهندس البريطاني والعالم الفيزيائي “اللورد كلفن”.
- وتستعمل وحدة الكلفن بشكل نادر في حياتنا العامة، لكن لها أهمية خاصة بالمجالات المختلفة للبحث العلمي.
شدة الإضاءة:
ووحدتها “شمعة”، التي هي وسيلة قديمة بشكل كبير تستعمل للإنارة، ولم تفقد الأهمية الخاصة بها على مدار الزمن.
وتم استخدام الشموع للإنارة لعصور طويلة، كما أن لها حاملات بأشكال متنوعة اسمها الشمعدان.
هكذا تناولنا في هذا المقال وحدة النظام الأساسية لقياس كمية المادة في الكيمياء وهي المول، وتحدثنا عن كيف يمكننا أن نقيس كمية المادة، بالإضافة إلى عدد أفوجادرو وكذلك النظام الدولي الخاص بوحدات القياس، ونرجو أن نكون أفدناكم.