Koncepti i një nishani është themelor në kimi dhe luan një rol jetësor në llogaritjet dhe reaksionet e ndryshme kimike. Ai i lejon kimistët të përcaktojnë sasinë e substancave në një mënyrë të standardizuar, duke u mundësuar atyre të parashikojnë rezultatet e reaksioneve dhe të krijojnë formulime të sakta.
Një nishan është një njësi matëse e përdorur në kimi për të shprehur sasitë e një lënde kimike. Është një nga shtatë njësitë bazë në Sistemin Ndërkombëtar të Njësive (SI) dhe përkufizohet si sasia e çdo lënde kimike që përmban sa më shumë entitete elementare, si atome, molekula, jone, elektrone ose çdo grimcë tjetër, si. ka atome në 12 gram karbon-12 të pastër (12C). Numri i grimcave në një nishan njihet si numri i Avogadro-s, i cili është afërsisht \(6.022 \times 10^{23}\) entitete për mol.
Nishani i lejon kimistët të konvertojnë masën e një lënde dhe numrin e grimcave që ajo përmban. Kjo është thelbësore sepse reaksionet kimike ndodhin në nivelin e grimcave, por është jopraktike të matet drejtpërdrejt numri i saktë i grimcave. Duke përdorur konceptin e nishanit, kimistët mund të llogarisin lehtësisht masën e substancave të nevojshme për të arritur një numër specifik grimcash për një reaksion.
Marrëdhënia midis masës, nishaneve dhe numrit të grimcave mund të përmblidhet me formulën:
\( \textrm{Numri i nishaneve (n)} = \frac{\textrm{Masa e substancës (m)}}{\textrm{Masa molare (M)}} \)Ku:
Duke pasur parasysh numrin e nishaneve, numri i përgjithshëm i grimcave mund të llogaritet duke përdorur numrin e Avogadro:
\( \textrm{Numri i grimcave} = \textrm{Numri i nishaneve (n)} \times \textrm{Numri i Avogadros} \)Shembulli 1: Llogaritni numrin e nishaneve në 18 gram ujë (H2O).
Së pari, përcaktoni masën molare të ujit. Masa molare e hidrogjenit (H) është afërsisht 1 g/mol, dhe oksigjeni (O) është rreth 16 g/mol. Prandaj, masa molare e ujit, e cila ka dy atome hidrogjeni dhe një atom oksigjen, është \(2 \times 1 g/mol + 16 g/mol = 18 g/mol\) .
Duke përdorur formulën për numrin e nishaneve (n):
\( n = \frac{m}{M} = \frac{18 g}{18 g/mol} = 1 mol \)Kjo do të thotë se ka 1 mol molekula uji në 18 gram ujë, që korrespondon me \(6.022 \times 10^{23}\) molekula uji.
Shembulli 2: Sa gram dioksid karboni (CO2) përmbajnë \(3 \times 10^{23}\) molekula?
Së pari, llogaritni numrin e moleve të CO2. Meqenëse \(3 \times 10^{23}\) është gjysma e numrit të Avogadro-s, ai përfaqëson \(0.5\) mol CO2.
Masa molare e CO2 mund të llogaritet si: \(12 g/mol\) (për karbonin) plus \(2 \times 16 g/mol\) (për oksigjen) është e barabartë me \(44 g/mol\) .
Duke përdorur marrëdhënien e masës, moleve dhe numrit të grimcave, llogaritni masën:
\( m = n \times M = 0.5 \, \textrm{mol} \times 44 \, \textrm{g/mol} = 22 \, \textrm{g} \)Prandaj, molekulat \(3 \times 10^{23}\) të dioksidit të karbonit peshojnë 22 gram.
Në reaksionet kimike, koncepti i molit përdoret për të llogaritur sasinë e reaktantëve dhe produkteve. Stoikiometria, e cila është marrëdhënia sasiore midis reaktantëve dhe produkteve në një reaksion kimik, mbështetet shumë në konceptin e nishanit. Për çdo reaksion kimik, proporcionet e reaktantëve dhe produkteve mund të përshkruhen nga një ekuacion kimik i balancuar, i cili specifikon numrin e moleve të secilës substancë të përfshirë.
Kuptimi i konceptit të nishanit dhe aplikimeve të tij në matje dhe llogaritje u mundëson kimistëve dhe studentëve të trajtojnë me besim ekuacionet dhe reaksionet kimike komplekse.
