المقادير الفيزيائية المرتبطة بكميات المادة

1- المقادير المرتبطة بكمية المادة n حالة المادة الصلبة والسائلة .

1-1- الكتلة m وكمية المادة n .

تحتوي 1 mol (n = 1 mol كمية المادة) على 6,02.10²³ من الذرات أو من الجزيئات أو من الأيونات .

نعرف كمية المادة n لعينة كتلتها m مكونة من نوع كيميائي X كتلته المولية M(X) بالعلاقة التالية :

- تطبيق :

أحسب كمية المادة n(H₂O) الموجودة في عينة من الماء كتلتها m = 200 g ، في هذه الحالة

أحسب كمية المادة n(Pb) الموجودة في عينة من الرصاص كتلتها m = 200 g ، في هذه الحالة

2-1- الحجم V وكمية المادة n .

نعرف الكتلة الحجمية ρ لنوع كيميائي ، هي خارج كتلته m على الحجم V الذي يحتله :

ونعلم أن :

إذن :

- تطبيق :

أحسب الحجم V الذي تحتله كمية مادة n = 2 mol من الماء :

الكتلة الحجمية للماء هي : ρ = 1 g/cm³

3-1- الكثافة d لجسم صلب أوسائل بالنسبة للماء .

الكثافة d بالنسبة للماء لجسم صلب أو سائل هي خارج الكتلة m لحجم V من هذا الجسم على الكتلة m_o لنفس الحجم من الماء .

بدون وحدة

ρ : الكتلة الحجمية للجسم الصلب أو السائل .

ρ_o : الكتلة الحجمية للماء وتساوي

إذن :

وبما أن :

فإن :

2 – المقادير المرتبطة بكمية المادة n حالة المادة الغازية .

1-2- قانون بويل ماريوط . (درجة الحرارة تابتة) .

نعتبر الشكل التالي

غاز

مكبس

محقن مدرج لقياس V حجم الغاز ب cm3))

مانومتر لقياس الضغط P لغاز

نضغط على المكبس فينقص V حجم الغاز ويزداد P ضغطه .

ونسجل في جدول قيم P و V .

حيث :

نص قانون بويل ماريوط :

عند درجة حرارة تابثة يكون بالنسبة لكمية معينة من غاز جداء ضغطه P وحجمه V الذي يحتله تابث :

2-2- درجة الحرارة المطلقة T .

إن درجة الحرارة θ المعبر عنها بالدرجة سيلسيوس (°C) لايمكن لها أن تنزل عن قيمة حدية هي -273 °C .

لذالك ثم إختيار هذه القيمة الحدية كأصل (صفر) لسلم درجة الحرارة المطلقة T يعبر عنها بالكلفين رمزه K .

هناك إذن علاقة بين θ و T :

3-2- معادلة الحالة للغازات الكاملة (نمودج) .

- الغاز الكامل يخضع لقانون بويل ماريوط .

- الغاز الحقيقي يقترب من الغاز الكامل عند ضغط منخفض ودرجة حرارة مرتفعة .

تبين التجربة أن هناك علاقة بين :

P : ضغط الغاز . (Pa)

V : حجم الغاز . (m³)

T : درجة حرارته . (K)

n : كمية مادته . (mol) .

R : تابثة الغازات الكاملة :

إذن :

: كمية مادة الغاز .

- تطبيق هام :

حساب الحجم المولي V_m ، وهو الحجم الذي يحتله 1 mol من غاز عند درجة حرارة θ = 20 °C وتحت ضغط P ≈ 1,01.10⁵ Pa .

وهو الحجم المولي : V_m = 24 l/mol .

ترتبط كمية المادة n لغاز بحجمه V كالتالي :

4-2- الكثافة d لغاز بالنسبة للهواء .

نذكر أن كثافة غاز هي :

d بدون وحدة

مع M هي الكتلة المولية للغاز .