Liczność materii

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj

Liczność materiiwielkość fizyczna określająca ilość materii poprzez podanie stosunku liczby dowolnych cząstek tworzących dany obiekt fizyczny do liczby atomów zawartych w 12 g czystego izotopu węgla 12C.

W układzie SI jednostką liczności materii jest mol, który odpowiada liczbie ok. 6,022 141 79(30) × 1023 cząstek[1].

Między licznością materii a liczbą cząstek występuje następująca zależność:

n = \frac{N}{N_\mathrm{A}} = \frac{N}{6{,}022 \cdot 10^{23} \; \mathrm{mol}^{-1}} = N \cdot 1{,}6606 \cdot 10^{-24} \; \mathrm{mol}

gdzie:

Liczność materii nie powinna być mylona z inną wielkością fizyczną a mianowicie – masą – która w układzie miar SI jest mierzona w kilogramach.

Problemy terminologiczne[edytuj | edytuj kod]

W 1961 r. IUPAP i IUPAC, definiując mol, określiły wielkość fizyczną, której jest jednostką, jako: "amount of substance". Identycznie określiła ją XIV Generalna Konferencja Miar, uznając mol za jedną z jednostek podstawowych układu SI.[2]

Dosłownym tłumaczeniem tego wyrażenia na język polski jest: "ilość substancji", i tak tłumaczy ten termin wiele źródeł[3][4][5][6].

Ilość czy liczność[edytuj | edytuj kod]

Termin "ilość" odnosi się raczej do wielkości niepoliczalnych (ciągłych), jak np. masa, natomiast liczba, liczność, liczebność[7] do zbiorów, lub wielkości policzalnych (dyskretnych)[8].

Termin "mol" zastąpić miał początkowo terminy "gramoatom" i "gramocząsteczka", definiowane jako ilość substancji o masie równej liczbowo, w gramach, masie atomowej (cząsteczkowej)[4][9]. Następnie jednak, zamiast jako "pewną ilość masy", zaczęto rozumieć go, jako określoną liczbę cząstek, równą liczbie Avogadra. Tak zdefiniowała mol w 1957 r. IUPAP[4].

Definicja przyjęta w 1961 r., stosując termin "amount" (ilość), nieco zatarła tę "licznościowość". Jednak Słownik chemii analitycznej w definicji mola używa termin "liczność"[10], a znaczenie terminu "mol", jako gramocząsteczka, uznaje za przestarzałe i niepoprawne. Za użyciem terminu "liczność" przemawia też fizyczna definicja substancji, jako zbioru cząstek. Encyklopedia WIEM określa nawet tę wielkość fizyczną, jako "liczność cząstek"[11].

Substancja czy materia[edytuj | edytuj kod]

Definicja mola, podana przez Generalną Konferencję Miar, wymieniała, jako cząstki zawarte w układach mierzonych za pomocą tej jednostki, wyłącznie te o niezerowej masie spoczynkowej, ograniczała się więc rzeczywiście do substancji. Jednak w praktyce zaczęto stosować tę jednostkę do układów (zbiorów) cząstek bezmasowych (o zerowej masie spoczynkowej) – fotonów. Wymienia je w definicji mola Encyklopedia fizyki[12] i Encyklopedia techniki – chemia[13], ta ostatnia podaje nawet osobne hasło: "mol fotonów".

W tej sytuacji pojęcie "substancja", w nazwie wielkości fizycznej, której jednostką jest mol, jako zbyt wąskie, musi być zastąpione pojęciem "materia" (zdefiniowanym, jako zbiór cząstek, o niezerowej energii).

Tłumaczenie wyrażenia: "amount of substance", jako "liczność materii" podaje np. Słownik chemii analitycznej[14].

Przypisy

  1. National Institute of Standards and Technology: Fundamental Physical Constants, (ang.). [dostęp 22.02.2010].
  2. Oficjalna definicja mola wg BIPM
  3. H. Chmielewski, Międzynarodowy układ jednostek miar SI, 1973, s. 38
  4. 4,0 4,1 4,2 J. Gałecki, Układ SI w nauczaniu chemii i fizyki, 1973, s. 46
  5. Słownik fizyczny, WP, 1992, s. 239 (hasło "mol")
  6. Słownik chemiczny, WP, 1995, s. 390 (hasło "mol")
  7. np. liczebność populacji
  8. wikt:ilość
  9. Słownik chemiczny, WP, 1995, s. 390 (hasło "mol", drugie znaczenie)
  10. Słownik chemii analitycznej, WNT, 1984, s. 92
  11. Encyklopedia WIEM Liczność cząstek
  12. Encyklopedia fizyki, PWN, 1973, t. 2, s. 402
  13. Encyklopedia Techniki. Chemia. Wyd. 4. Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 1993, s. 461. ISBN 8320413125.
  14. Słownik chemii analitycznej, WNT, 1984, s. 74