Նյութի քանակի որոշում ֆիզիկայում. Քիմիական ռեակցիաների հավասարումների միջոցով հաշվարկներ: Խառնուրդի բաղադրության հաշվարկը՝ օգտագործելով քիմիական ռեակցիայի հավասարումը

Կառուցվածքային միավորները վերաբերում են ցանկացած մասնիկին, որը կազմում է նյութը (ատոմներ, մոլեկուլներ, իոններ, էլեկտրոններ կամ այլ մասնիկներ): Միավորների միջազգային համակարգում (SI) և GHS համակարգում նյութի քանակությունը չափելու միավորը մոլն է:

Հանրագիտարան YouTube

1 / 3

✪ Նյութի քանակը

✪ 29. Նյութի քանակը. Առաջադրանքներ (մաս 3)

✪ Ֆիզիկա. Մկտի ներածություն, նյութի քանակ

սուբտիտրեր

Դիմում

Այս ֆիզիկական մեծությունն օգտագործվում է նյութերի մակրոսկոպիկ քանակությունները չափելու համար այն դեպքերում, երբ ուսումնասիրվող գործընթացների թվային նկարագրության համար անհրաժեշտ է հաշվի առնել նյութի մանրադիտակային կառուցվածքը, օրինակ՝ քիմիայում, էլեկտրոլիզի գործընթացներն ուսումնասիրելիս, կամ թերմոդինամիկայի մեջ՝ իդեալական գազի վիճակի հավասարումները նկարագրելիս։

Նյութի քանակությունը նշվում է լատիներենով n (\displaystyle n)(en) և խորհուրդ չի տրվում նշել հունարեն տառով ν (\displaystyle \nu)(nu), քանի որ քիմիական թերմոդինամիկայի այս տառը նշանակում է ստոյխիոմետրիկ գործակիցնյութերը ռեակցիայի մեջ, և դա, ըստ սահմանման, դրական է ռեակցիայի արտադրանքի համար և բացասական է ռեակտիվների համար: Այնուամենայնիվ, դա հունարեն տառն է, որը լայնորեն օգտագործվում է դպրոցական ծրագրում ν (\displaystyle \nu)(մերկ):

Նյութի զանգվածի վրա հիմնված նյութի քանակը հաշվարկելու համար օգտագործեք մոլային զանգված հասկացությունը. n = m / M (\displaystyle n=m/M), որտեղ m-ը նյութի զանգվածն է, M-ը նյութի մոլային զանգվածն է։ Մոլային զանգվածը տվյալ նյութի մեկ մոլի զանգվածն է: Նյութի մոլային զանգվածը կարելի է ստանալ արտադրանքի միջոցով

ՍԻ համակարգի յոթերորդ հիմնական միավորը՝ նյութի քանակի միավորը, մոլը, շատ առանձնահատուկ տեղ է զբաղեցնում հիմնական միավորների մեջ։ Դրա համար կան մի քանի պատճառներ: Առաջին պատճառն այն է, որ այս արժեքը գործնականում կրկնօրինակում է գոյություն ունեցող հիմնական միավորը՝ զանգվածի միավորը։ Զանգվածը, որը սահմանվում է որպես մարմնի իներցիայի կամ գրավիտացիոն ուժերի չափման միջոց, նյութի քանակի չափումն է։ Երկրորդ պատճառը, առաջինի պատճառով և դրա հետ սերտորեն կապված, այն է, որ այս ֆիզիկական մեծության համար դեռևս չկա ստանդարտ միավորի ներդրում: Խլուրդը ինքնուրույն վերարտադրելու բազմաթիվ փորձերը հանգեցրին այն փաստին, որ նյութի ճշգրիտ չափված քանակի կուտակումն ի վերջո կրճատվել է հիմնական ֆիզիկական քանակների այլ ստանդարտների: Օրինակ, նյութը էլեկտրոլիտիկորեն մեկուսացնելու փորձերը հանգեցրին էլեկտրական հոսանքի զանգվածը և ուժը չափելու անհրաժեշտությանը: Բյուրեղներում ատոմների քանակի ճշգրիտ չափումը հանգեցրեց բյուրեղի գծային չափերի և դրա զանգվածի չափմանը: Խալը ինքնուրույն վերարտադրելու բոլոր նմանատիպ փորձերում չափագետները բախվել են նույն դժվարություններին։

Բնականաբար հարց է առաջանում՝ ի՞նչ պատճառով են ամենազարգացած երկրների չափագիտական ​​ծառայությունները համաձայնել, որ հիմնական միավորները պետք է ներառեն երկու տարբեր՝ նույն ֆիզիկական հայեցակարգը բնութագրող։ Այս հարցի պատասխանն ակնհայտ է, եթե ելնենք ֆիզիկական մեծությունների միավորների համակարգերի կառուցման հիմնական սկզբունքից՝ գործնական օգտագործման հեշտությունից։ Իրականում, մեխանիկական պրոցեսների պարամետրերը նկարագրելու համար առավել հարմար է օգտագործել զանգվածի կամայական արհեստական ​​չափիչ՝ կիլոգրամ: Քիմիական գործընթացները նկարագրելու համար շատ կարևոր է իմանալ քիմիական ռեակցիաներին մասնակցող տարրական մասնիկների, ատոմների կամ մոլեկուլների քանակը: Այդ իսկ պատճառով խալը կոչվում է SI համակարգի քիմիական հիմնական միավոր՝ ընդգծելով այն փաստը, որ այն ներդրվում է ոչ թե որոշ նոր երևույթներ նկարագրելու, այլ նյութերի և նյութերի քիմիական փոխազդեցության հետ կապված հատուկ չափումներ կատարելու համար։

Այս յուրահատկությունը առաջացրել է նյութի քանակի միավորի մեկ այլ շատ կարևոր որակ՝ խլուրդ։ Այն կայանում է նրանում, որ միավորի քիմիական սահմանումը ներմուծելիս կարգավորվում է ոչ միայն որևէ նյութի քանակությունը, այլ նյութի քանակը տվյալ տեսակի ատոմների կամ մոլեկուլների տեսքով: Ուստի խալը կարելի է անվանել առանձին նյութի քանակի միավոր։ Այս սահմանմամբ խալը դառնում է նյութի քանակի ավելի ունիվերսալ միավոր, քան կիլոգրամը։ Փաստորեն, առանձին նյութեր ունեն իներցիայի և ձգողականության հատկություններ, ուստի մոլի ստանդարտը, պայմանով, որ այն իրականացվի անհրաժեշտ ճշգրտության մակարդակով, կարող է օգտագործվել որպես զանգվածային ստանդարտ: Հակառակը անհնար է, քանի որ զանգվածի չափումը, որը պատրաստված է, օրինակ, պլատինի և իրիդիումի համաձուլվածքից, երբեք չի կարող լինել բնորոշ հատկությունների կրող, օրինակ՝ սիլիցիումի կամ ածխածնի:

Քիմիական ռեակցիաներ իրականացնելիս նյութի քանակի միավոր օգտագործելու հարմարությունից բացի, նյութի քանակի երկրորդ հիմնական միավորի ներդրումը հիմնավորվում է մեկ այլ հանգամանքով. Այն բաղկացած է նրանից, որ նյութի քանակի չափումները պետք է իրականացվեն այս արժեքի փոփոխությունների շատ լայն շրջանակում: Մակրոսկոպիկ երևույթներում պինդ մարմինների տեսքով չափման առարկաները պարունակում են մոտ 10 23 ատոմ։ Սա նյութի գրամի համարժեք ատոմների քանակի մեծության կարգն է: Մանրադիտակային երեւույթներում նույնիսկ առանձին ատոմների հայտնաբերման խնդիր կա։ Հետևաբար, նյութի քանակը պետք է չափվի ավելի քան 20 կարգի մեծության տիրույթում: Բնականաբար, ոչ մի սարք, ոչ մի սարք ռեֆերենս մակարդակով նման հնարավորություն չի տա։

Այդ պատճառով ակնհայտ է դառնում չափագետների ցանկությունը՝ որպես հիմնական միավոր ունենալ նյութի քանակի երկու միավոր, որոնցից մեկը թույլ է տալիս ճշգրիտ չափումներ կատարել մեծ քանակությունների դաշտում, իսկ երկրորդը թույլ է տալիս անհատապես չափել որոշակի նյութի մասնիկները։ .

Չափագետների դժկամությունը հրաժարվելու նյութի քանակի որևէ հիմնական միավորից, օրինակ՝ կիլոգրամից, պայմանավորված է նրանով, որ այս միավորի վերարտադրումը նախատիպի կրկնօրինակմամբ հնարավոր է շատ բարձր ճշգրտությամբ։ Զանգվածի վերարտադրումը անկախ մեթոդներով, օրինակ՝ մեկ լիտր ջուր քաշելը կամ լուծույթից մետաղի որոշակի զանգվածի էլեկտրոլիտիկ նստեցումը, պարզվում է, որ շատ ավելի քիչ ճշգրիտ է, քան կշռելով կիլոգրամի կրկնօրինակը:

Թվարկված դժվարությունների պատճառով նյութի քանակի հիմնական միավորի ներդրումը ստանդարտի տեսքով գոյություն չունի։ Խլուրդի սահմանումը ասվում է.

Խլուրդը նյութի քանակությունն է, որն ունի այնքան կառուցվածքային միավորներ, որքան պարունակվում է 12 գրամ միածխածնային C12 իզոտոպում:

Սահմանումից հստակ հետևում է, որ այս արժեքը ճշգրիտ չի հաստատվել: Իր ֆիզիկական իմաստով այն հավասար է Ավոգադրոյի հաստատունին` ատոմների թվին ածխածնի գրամի համարժեքում: Սա հնարավորություն է տալիս սահմանել խալը որպես Ավոգադրոյի հաստատունի փոխադարձ: 12 գրամ ածխածնի համար 12 զանգվածային թվով ատոմների թիվը կլինի N A։

Համապատասխանաբար, նյութի քանակի չափորոշիչ ստեղծելու խնդիրը կրճատվում է Ավոգադրոյի հաստատունի պարզաբանման վրա։ Տեխնիկապես ներկայումս օգտագործվում է հետևյալ ընթացակարգը.

Ստացվում է որոշակի քանակությամբ (հարյուր գրամ) գերմաքուր սիլիցիում։

Ճշգրիտ զանգվածային սպեկտրոմետրերը չափում են այս սիլիցիումի իզոտոպային բաղադրությունը:

Աճեցվում է ծայրահեղ մաքուր սիլիցիումի մեկ բյուրեղ:

Մեկ բյուրեղի ծավալը չափվում է՝ չափելով նրա զանգվածը և խտությունը V։

Ռենտգենային ինտերֆերոմետրը չափում է սիլիցիումի մեկ բյուրեղի մեջ խորանարդի միավոր բջջի չափը - ա.

Քանի որ սիլիցիումի բյուրեղյա վանդակը ունի խորանարդի ձև, մեկ բյուրեղի կառուցվածքային միավորների թիվը պարզվում է, որ հավասար է.

Զանգվածը և համարժեք ատոմային քաշը չափելով՝ որոշվում է բյուրեղում սիլիցիումի մոլերի քանակը.

որտեղ m-ը բյուրեղի զանգվածն է, ք. - նմուշի ատոմային զանգվածը՝ հաշվի առնելով իզոտոպների տարբեր տոկոսները.

Ավոգադրոյի հաստատունը որոշվում է որպես կառուցվածքային միավորների քանակ մեկ գրամ համարժեք սիլիցիումում

Միջազգային չափագիտական ​​կենտրոնների կողմից մշտապես իրականացվում են Ավոգադրոյի հաստատունը կատարելագործելու աշխատանքներ: Հատկապես ակտիվ է Բրաունշվեյգի RTV-ի գերմանական ազգային ֆիզիկական լաբորատորիան։ Մշտական ​​պայքար է մղվում սկզբնական նյութի (սիլիկոնի) մաքրության համար, ինչպես կեղտից մաքրվելու, այնպես էլ իզոտոպային կազմի միատեսակության պատճառով։ Կեղտոտության պարունակության ներկայումս ձեռք բերված մակարդակը տարրերի մեծ մասի համար կազմում է ոչ ավելի, քան մեկ մասնիկը մեկ միլիոն սիլիցիումի մասնիկի համար, իսկ որոշ կեղտերի համար, որոնք խանգարում են բյուրեղների ձևավորմանը, մեկ մասնիկ յուրաքանչյուր միլիարդ սիլիցիումի մասնիկի համար:

Ավոգադրոյի հաստատունի ճշգրտման աշխատանքը կրկնելով՝ կբարելավվեն բյուրեղի զանգվածը, խտությունը, իզոտոպային բաղադրությունը և բյուրեղային ցանցի չափերը չափելու միջոցները։ Ներկայումս հարաբերական սխալի հիման վրա հնարավոր է երաշխավորել Ավոգադրոյի հաստատունի որոշման հուսալիությունը 10 -6 -10 -7 մակարդակում։ Այնուամենայնիվ, այս արժեքը շատ ավելի մեծ է, քան կշռման միջոցով կիլոգրամի ստանդարտը պատճենելու սխալը:

Բացի այն, որ ճշգրտությունը զիջում է կիլոգրամը վերարտադրելու ճշգրտությանը, խալը որոշելու նկարագրված ընթացակարգը տառապում է մի շարք էական թերություններից: Դրանցից ամենագլխավորը խլուրդի կամ մի քանի խալի ցանկացած մասին հավասար չափման, այսինքն՝ բազմակի և ենթաբազմական միավորների չափումներ ստեղծելու անհնարինությունն է։ Դա անելու ցանկացած փորձ հանգեցնում է կշռման, այսինքն՝ զանգվածի որոշման և կիլոգրամի ստանդարտին հասնելու անհրաժեշտությանը: Բնականաբար, խալը վերարտադրելու իմաստն այս դեպքում կորչում է։ Խլուրդի օգտագործման ընթացակարգի մեկ այլ հիմնարար թերություն այն է, որ սիլիցիումի վրա մասնիկների քանակի չափումները շատ դժվար է, և երբեմն անհնար է համեմատել որևէ այլ մասնիկի և, առաջին հերթին, ածխածնի հետ, որով իրականում որոշվում է խալը: Ընդհանուր առմամբ, նյութի մասնիկների քանակի որոշման գերճշգրիտ ընթացակարգը կարող է բացարձակապես ոչ պիտանի լինել մեկ այլ նյութի համար: Ցանկացած նյութի զանգվածը կարող ենք համեմատել միմյանց հետ, բայց մի նյութի մասնիկների թիվը կարող է համեմատելի չլինել մեկ այլ նյութի մասնիկների քանակի հետ։ Իդեալում, նյութերի և նյութերի բաղադրության չափումների միատեսակությունն ապահովելու համար պետք է ունենալ ցանկացած նյութի խլուրդը վերարտադրելու ունիվերսալ մեթոդ, բայց ամենից հաճախ այդ խնդիրն անհնար է դառնում: Շատ մեծ քանակությամբ նյութեր միմյանց հետ քիմիական փոխազդեցության մեջ չեն մտնում։

Չնայած մոլի ստանդարտի ներդրման այս բոլոր խնդիրներին, գոյություն ունի «քիմիական չափագիտություն», և քիմիկոսների համար շատ հարմար է օգտագործել նյութի քանակի միավորը, որը սահմանվում է որպես տվյալ տեսակի մասնիկների քանակ: Այդ իսկ պատճառով խալը լայնորեն կիրառվում է նյութերի և նյութերի բաղադրությունը չափելու և հատկապես շրջակա միջավայրի չափումների մեջ։ Ներկայումս բնապահպանական խնդիրները, ինչպես միջազգային, այնպես էլ միջպետական, հանդիսանում են չափագիտության ձեռքբերումների կիրառման հիմնական կետերից մեկը՝ որպես գիտություն՝ ապահովելու չափումների միատեսակությունը։

Խլուրդ. Մեկ մոլը վերցվում է որպես նյութի քանակի միավոր։ Սա այն նյութի քանակն է, որն այդքան շատ է պարունակում պայմանական մասնիկներ,քանի ատոմ է պարունակում 0,012 կգ ածխածին-12, այսինքն՝ 6,02045 10 23: Պայմանական մասնիկ կարող է լինել մոլեկուլ, իոն, էլեկտրոն, մասնիկների խումբ (օրինակ՝ ֆունկցիոնալ խումբ, մոլեկուլի մաս, ասոցիատ, ռադիկալ և այլն)։ Մի խոսքով, պայմանական մասնիկ է ցանկացած դիսկրետ նյութական միավոր (ներառյալ մակրոօբյեկտները, օրինակ՝ սեղանը, աթոռը, սեղանի ոտքը և այլն)։ Որոշ պայմանական մասնիկներ իրականում գոյություն ունեն (H 2 մոլեկուլ, IO 3 - իոն, սեղան, աթոռ), մյուսները՝ զուտ պայմանական (NaCI մոլեկուլ լուծույթում, կես մոլեկուլ, պրոտոն լուծույթում)։

Մակրո օբյեկտները հեշտ է առանձին հաշվել: Մինչդեռ միկրոօբյեկտները (ատոմներ, մոլեկուլներ և այլն) չեն կարող հաշվվել մակրոօբյեկտում։ Հետևաբար, սովորական մասնիկների միավոր «մոլը» հարմար է և սովորաբար օգտագործվում է միկրոօբյեկտների քանակը արտահայտելու համար, այն օգտագործելը մակրոօբյեկտների թիվը գնահատելու համար անտեղի է: Նյութի մոլերի թիվը նշելու համար օգտագործեք n նշանը . n(H +)= 1,0·10 -6 մոլ գրելը նշանակում է 6,02·10 23 10 -6 պրոտոն;

n(1/5KMn0 4) = 0.05 մոլ - 6.02·10 23 ·0.05 պայմանական մասնիկներ 1/5KMnO 4;

n(e)=1 մոլ՝ 6,02·10 23 էլեկտրոն։

Քիմիական վերլուծության պրակտիկայում նման տեղեկատվություն հազվադեպ է անհրաժեշտ:

Մոլային զանգված (M) -Սա նյութի 1 մոլի զանգվածն է։ Եթե ​​կա զանգված ունեցող նյութ մ, Դա Մ = մ/ն.Մոլային զանգվածը ունի g մոլ -1 չափս:

Թվային առումով մոլային զանգվածը հավասար է հարաբերական մոլեկուլային զանգվածին, այսինքն՝ մասնիկի բոլոր ատոմների ընդհանուր զանգվածին՝ բաժանված ածխածնի ատոմի զանգվածի 1/12-ի վրա։ Հարաբերական մոլեկուլային քաշը անչափ մեծություն է և հեշտությամբ կարելի է հաշվարկել տարրերի ատոմային զանգվածների աղյուսակներից:

Մոլային ծավալ (V o) -Սա նորմալ պայմաններում նյութի 1 մոլի ծավալն է։ Սովորաբար այս արժեքը օգտագործվում է գազերի համար, այս դեպքում V o = 22,4 լ մոլ -1 .

Մոլային լիցք (Q) -Սա նյութի 1 մոլի ընդհանուր լիցքն է։ Միակ լիցքավորված մասնիկների համար Q= 96485 C մոլ -1 (Faraday համարը, Զ), z- լիցքավորիչների համար Q=zF.

Համակենտրոնացումը արտահայտելու ուղիներ.Անալիտիկ քիմիայում մենք հաճախ գործ ունենք որոշակի ծավալում նյութի քանակի հետ, այսինքն. կենտրոնացվածությամբ։ Սա հատկապես կարևոր է լուծույթներում առկա նյութերի համար: Ծավալի միավորը խորանարդ մետրն է (մ3) կամ խորանարդ դեցիմետրը (դմ3), որը ճիշտ հավասար է 1 լիտրի (լ):

Մոլային կոնցենտրացիան c -Լուծված նյութի մոլերի քանակի հարաբերությունը լուծույթի ծավալին. Այս տերմինը վերաբերում է ցանկացած տեսակի պայմանական մասնիկների (ատոմներ, իոններ, մոլեկուլներ, մոլեկուլների մասեր և այլն): Այսպիսով, մոլային կոնցենտրացիան արտահայտվում է mol dm -3 կամ mol l -1 (մոլ լուծույթի մեկ լիտր լուծույթի համար), կրճատ՝ M.

Օրինակ՝ c(HC1)=0.1 մոլ-լ -1 կամ c(HC1)=0.1 M; c(1/5KMn0 4)=0.05 մոլ լ -1 կամ 0.05M (l/5 KMnO 4):

Դիտարկենք համակենտրոնացումը արտահայտելու այլ եղանակներ։ Զանգվածային համակենտրոնացում- լուծված զանգվածի հարաբերակցությունը մ Սլուծույթի ծավալին V,զանգվածային կոնցենտրացիայի միավորներ կգ դմ -3 կամ կգ լ -1, ինչպես նաև բազմապատիկ ենթաբազմապատիկներ*։

Ծավալի կոնցենտրացիան - լուծված նյութի ծավալի հարաբերակցությունը լուծույթի ծավալին.

Հաճախ լուծույթի կամ այլ առարկաների բաղադրությունն արտահայտվում է բաղադրիչ մասնաբաժինը նյութի ընդհանուր քանակից. Կոմպոզիցիայի արտահայտման այս մեթոդի հարմարությունը կայանում է նրանում, որ այն անկախ է օբյեկտի ագրեգատ վիճակից:

**** Զանգվածային կոնցենտրացիան՝ արտահայտված նյութի գրամներով մեկ միլիլիտրում, կոչվում է վերնագիր.Այս միավորը տվել է իր անունը վերլուծության դասական մեթոդին. տիտրաչափություն.

«Համամասնություն» նշանակում է բաղադրիչի մասերի քանակի հարաբերությունը օբյեկտի մասերի ընդհանուր թվին: Կախված ընտրված միավորից՝ առանձնանում են մոլային (ա), զանգվածային (ω), ծավալային (φ) կոտորակները.

Կոտորակն արտահայտվում է տոկոսով (տոկոսով արտահայտված զանգվածային բաժինը կոչվում է տոկոսային կոնցենտրացիան),մասեր մեկ միլիոնի համար (ppm), մասեր մեկ միլիարդի համար (ppb), մասեր մեկ տրիլիոն (ppt): ppm, ppb և ppt միավորները օգտակար են նյութերի փոքր քանակությունը գնահատելու համար: Այս դեպքում կոտորակը (a, ω կամ φ) պետք է բազմապատկել 10 6-ով, 10 9-ով կամ 10 12-ով, որպեսզի ստացվի հարմար ամբողջ թիվ կամ դրան մոտ:

Օրինակ 1.Ասկորբինաթթվի պարունակությունը մասուրի թուրմում կազմում է 5,5 մգ 1 լիտրում։ Ասկորբինաթթվի պարունակությունն արտահայտեք զանգվածային մասով:

Գտնենք ասկորբինաթթվի զանգվածային բաժինը լուծույթում (հաշվի առնելով, որ 1 լիտրի զանգվածը 10 3 գ է).

Այս թիվը անհարմար է հաշվարկների համար։ Եկեք այն փոխարկենք ppm միավորների (միլիոն -1):

5,5 10 -6 ·10 6 =5,5 միլիոն-լ.

Մոլալիզմ - նյութի քանակությունը լուծիչի միավորի զանգվածի վրա (1 կգ): Մոլալիայի առավելությունը անկախ է ջերմաստիճանից։ Այնուամենայնիվ, այս միավորը հազվադեպ է օգտագործվում անալիտիկ քիմիայում:

Համարժեք. Որոշակի հարաբերություններ կան միացության սովորական մասնիկների միջև, որը կոչվում է ստոյխիոմետրիկ: Օրինակ, NaCI մոլեկուլում նատրիումի մեկ ատոմը կապված է մեկ քլորի ատոմի հետ, H 2 CO 3 մոլեկուլում երկու պրոտոն կապված է մեկ CO 3 2- մասնիկի հետ: Ստոյխիոմետրիկ հարաբերություններ են հաստատվում նաև արձագանքող մասնիկների միջև, օրինակ՝ ռեակցիայի մեջ

aA + bB = cC + dD

իսկ A նյութի պայմանական մասնիկները արձագանքում են բ B նյութի պայմանական մասնիկներ: Հետևաբար, մեկ A մասնիկը համարժեք է B նյութի b/a մասնիկներին:

b/a հարաբերակցությունը կոչվում է նյութի համարժեքության գործակիցը B և նշանակվում են ¦ հավասար (B), իսկ պայմանական B մասնիկը, որը համապատասխանում է տվյալ ռեակցիայի A մասնիկին, b/a B կամ ¦ հավասար B(B) է: Օրինակ, ռեակցիայի մեջ

2HC1 + Na 2 CO 3 = NaCI + H 2 CO 3

¦ հավասար (Na 2 CO 3) = 1/2 , իսկ համարժեքը 1/2 Na 2 CO 3 պայմանական մասնիկ է։

Նյութերը փոխազդում են միմյանց հետ համարժեքներով՝ սա բազմապատիկների օրենքը Դալթոնը անալիտիկ քիմիայում ծառայում է որպես բոլոր քանակական հաշվարկների հիմքը, հատկապես անալիզի տիտրաչափական մեթոդներում։

Համարժեքների մոլը, ինչպես մասնիկների մոլը, պարունակում է 6,02 10 23 համարժեք, իսկ համարժեքի մոլային զանգվածը թվայինորեն հավասար է նրա բոլոր բաղկացուցիչ ատոմների ատոմային զանգվածների գումարին։ Նույն նյութի համարժեքը կարող է տարբերվել՝ կախված ռեակցիայից: Օրինակ, ռեակցիայի մեջ

HC1 + Na 2 CO 3 = NaHCO 3 + NaCI

Նատրիումի կարբոնատի համարժեքը սովորական մասնիկ է Na 2 CO 3 (¦ eq = 1), մինչդեռ վերը նշված ռեակցիայում 1/2 Na 2 CO 3 (¦ eq = 1/2):

Թթու-բազային ռեակցիաներում համարժեքը պայմանական մասնիկ է, որը տվյալ ռեակցիայի մեջ միավորում, փոխարինում, արձակում է մեկ ջրածնի իոն կամ այլ կերպ համարժեք է մեկ ջրածնի իոնին։ Redox ռեակցիաներում համարժեքը պայմանական մասնիկ է, որը տվյալ ռեակցիայի ժամանակ ավելացնում կամ նվիրում է մեկ էլեկտրոն (կամ այլ կերպ համարժեք է մեկ էլեկտրոնի)։

Գործնականում դրանք գործ ունեն ոչ թե առանձին համարժեքների կամ մեկ քիմիական ակտի, այլ մասնիկների մեծ ագրեգատների հետ։ Այս դեպքում նյութերի միջև ստոյխիոմետրիկ հարաբերությունները դրսևորվում են մոլերում նյութերի քանակի հարաբերակցությամբ.

p(A):p(B)=a:b

2.2. Վերլուծության մեթոդի ընտրություն

Վերլուծության մեթոդ ընտրելիս դուք պետք է հստակ իմանաք վերլուծության նպատակը, լուծվող խնդիրները և գնահատեք առկա վերլուծության մեթոդների առավելություններն ու թերությունները:

Նախքան այն գործոնները դիտարկելը, որոնք պետք է հաշվի առնել վերլուծության որոշակի մեթոդ ընտրելիս, մենք կքննարկենք մեթոդի և տեխնիկայի հասկացությունները:

Մեթոդ - սա վերլուծության հիմքում ընկած սկզբունքների մի շարք է՝ անկախ որոշվող կոնկրետ օբյեկտից և նյութից.

մեթոդաբանությունը - կոնկրետ օբյեկտի վերլուծության բոլոր պայմանների և գործողությունների մանրամասն նկարագրությունը:

Օրինակ, վերլուծության ծանրաչափական մեթոդը հիմնված է որոշվող բաղադրիչը պարունակող կամ ավելի քիչ հաճախ կորցնող միացության զանգվածի որոշման վրա։ Բաղադրիչի ծանրաչափական որոշման տեխնիկան ներառում է. որոշակի օբյեկտում բաղադրիչ, նմուշի ընտրության և նմուշի պատրաստման գործողությունների նկարագրությունը նույնպես ներառված է վերլուծության ընթացակարգում (օրինակ՝ նմուշը համապատասխան լուծիչում լուծելը և որոշմանը խանգարող նյութերի ազդեցությունը վերացնելը): Դիտարկենք հիմնական գործոնները, որոնք պետք է հաշվի առնել մեթոդի և տեխնիկայի ընտրության ժամանակ:

Բաղադրիչի բովանդակությունը.Վերլուծական մեթոդ ընտրելիս անհրաժեշտ է հաշվի առնել հայտնաբերված կամ որոշված ​​բաղադրիչի ակնկալվող բովանդակությունը: Այս դեպքում կարևոր է ոչ միայն գնահատել նմուշի բաղադրիչի տոկոսը, դրա կոնցենտրացիան վերլուծված լուծույթում, այլև այն նյութի քանակը, որը կարելի է վերցնել վերլուծության համար: Այսպիսով, վերլուծության մեթոդի ընտրությունը որոշվում է բաղադրիչի բացարձակ բովանդակությամբ:

Որոշվող բաղադրիչի կոնցենտրացիան և վերլուծության համար տրամադրված նմուշի քանակը կարող է տարբեր լինել լայն սահմաններում: Այսպիսով, պղնձի, նիկելի, քրոմի պարունակությունը կարող է լինել տասնյակ տոկոս դրանց համաձուլվածքներում, տասներորդ և հարյուրերորդական տոկոս՝ օգտակար հանածոներում, հանքաքարերում, այլ մետաղների համաձուլվածքներում։ Միևնույն ժամանակ, բույսերի, կենդանի օրգանիզմների և սննդամթերքի մեջ այդ մետաղների պարունակությունը պետք է որոշվի արդեն ք. n 10 -7 - Պ 10 -5 %, իսկ հատկապես մաքուր նյութերում՝ ներս n 10 -8 -10 -6 %.

Անալիզի համար ստացված նմուշի քանակը որոշ դեպքերում կարող է սահմանափակված չլինել, բայց որոշ դեպքերում (հանքանյութերում ընդգրկումների որոշում, արյան, կենսազանգվածի, տիեզերական առարկաների վերլուծություն և այլն) շատ փոքր է (միլիգրամ կամ նույնիսկ միլիգրամի ֆրակցիաներ):

Զգայունություն մեթոդը կամ տեխնիկան որոշվում է նյութի նվազագույն քանակով, որը կարող է հայտնաբերվել կամ որոշվել տվյալ մեթոդով, օգտագործելով տվյալ տեխնիկան (այս հայեցակարգի ավելի խիստ սահմանման և դրա քանակական արտահայտման համար տե՛ս այս գլխում ավելի ուշ): Նկ. Աղյուսակ 2.1-ում ներկայացված են որոշ մեթոդների հարաբերական զգայունությունը: Որոշված ​​բովանդակության ստորին սահմանը ցույց է տալիս մեթոդի հնարավորությունները և մի շարք նյութերի որոշման ժամանակ ձեռք բերված լավագույն արդյունքը:

Համեմատելով տարբեր մեթոդների զգայունությունը և գնահատելով նմուշի որևէ բաղադրիչի մոտավոր պարունակությունը՝ քիմիկոսն ընտրում է վերլուծության այս կամ այն ​​մեթոդը: Օրինակ՝ սիլիկատային ապարներում նատրիումի պարունակությունը որոշելու համար օգտագործվում է գրավիմետրիկ մեթոդ, որը հնարավորություն է տալիս որոշել նատրիումի միա-դիգրամ և ավելի մեծ քանակություն; նույն տարրի միկրոգրամների քանակությունը որոշել բույսերում և կենդանական ծագման կենսաբանական նմուշներում՝ բոցի ֆոտոմետրիայի մեթոդը. հատուկ մաքրության ջրի մեջ նատրիումի որոշման համար (նանո- և պիկոգրամական քանակություններ)՝ լազերային սպեկտրոսկոպիայի մեթոդ.

Մեթոդի ընտրողականություն.Վերլուծություն կատարելիս նրանք գործ ունեն բազմաթիվ օբյեկտների հետ՝ արդյունաբերական և գյուղատնտեսական արտադրանքի, բնապահպանական օբյեկտների, տիեզերական օբյեկտների, արվեստի գործերի և այլնի հետ: Բնականաբար, վերլուծության մեթոդի և տեխնիկայի ընտրությունը որոշվում է ոչ միայն առաջադրանքով: վերլուծություն, այլ նաև նմուշի հատկություններով և առանձնահատկություններով: Անհրաժեշտ է հաշվի առնել վերլուծված օբյեկտի ֆիզիկական հատկությունները. նրա ագրեգացման վիճակը, անկայունությունը, հիգրոսկոպիկությունը, մեխանիկական ուժը և այլն: Անալիզի մեթոդ ընտրելիս որոշիչ են նմուշի քիմիական հատկությունները: Այս դեպքում կարևոր է իմանալ և հաշվի առնել. նմուշի բազայի քիմիական հատկությունները, որը հաճախ կոչվում է վերլուծված օբյեկտի մատրիցա. նմուշի որակական քիմիական կազմը; որոշվող բաղադրիչի քիմիական հատկությունները և դրան ուղեկցող կեղտերը.

Իմանալով բազայի քիմիական հատկությունները և վերլուծված օբյեկտի ակնկալվող բաղադրիչները, գնահատելով հնարավոր միջամտությունը, ընտրեք հնարավորինս շատ ընտրովի մեթոդ , այսինքն՝ մեթոդ, որով տվյալ պայմաններում ցանկալի բաղադրիչները կարող են հայտնաբերվել կամ նույնականացվել՝ առանց առկա այլ բաղադրիչների միջամտության: Քիմիական գրականության մեջ «ընտրողականություն» տերմինի հետ մեկտեղ օգտագործվում է «ընտրողականություն» տերմինը։

Եթե ​​մեթոդը կամ տեխնիկան թույլ է տալիս հայտնաբերել կամ որոշել միայն մեկ բաղադրիչ, ապա այն կոչվում է կոնկրետ .

Մենք կարող ենք խոսել բաղադրիչի հայտնաբերման կամ որոշման հիմքում ընկած մեթոդի, տեխնիկայի և անհատական ​​ռեակցիայի ընտրողականության մասին: Այսպիսով, այնպիսի մեթոդներ, ինչպիսիք են իոնոմետրիան, ատոմային կլանումը և ֆերմենտային մեթոդները, բնութագրվում են բարձր ընտրողականությամբ: Տեխնիկայի հիմքում ընկած ռեակցիաներից շատերը նույնպես խիստ ընտրովի են:

Օրինակ՝ օրգանական ռեակտիվների հետ որոշակի բարդ միացությունների առաջացումը, ֆերմենտային և էլեկտրաքիմիական ռեակցիաները։ Յոդի կամ ամոնիումի իոնների հայտնաբերման համար օգտագործվող ալկալիների հետ օսլայի կամ ամոնիում պարունակող նյութերի փոխազդեցության ռեակցիաները հատուկ են։

Քիմիական վերլուծության տեխնիկան կարող է ավելի ընտրովի լինել՝ փոխելով վերլուծության պայմանները (միջին pH, ռեագենտի կոնցենտրացիան, լուծիչ և այլն); վերացնելով խանգարող բաղադրիչների ազդեցությունը՝ դրանք վերածելով ոչ ռեակտիվ ձևի (դիմակավորման) կամ առանձնացնելով դրանք (տեղումներ, արդյունահանում, քրոմատոգրաֆիա) հիմնական բաղադրիչից։ Բարձր ընտրողական տեխնիկայի օրինակ է պողպատներում նիկելի որոշումը ծանրաչափական մեթոդով՝ օգտագործելով նիկելի վատ լուծվող բարդ միացության նստեցման ռեակցիան դիմեթիլգլյոքսիմով: Տեղումները կատարվում են թույլ ամոնիակային միջավայրում, երկաթը քողարկվում է գինձի կամ կիտրոնաթթուով։

Հաշվի առնելով մեթոդներն ու տեխնիկան, պետք է ասել դրանց մասին բազմակողմանիություն - բազմաթիվ բաղադրիչներ հայտնաբերելու կամ նույնականացնելու ունակություն: Հատկապես արժեքավոր է մեկ նմուշից միաժամանակ հայտնաբերել կամ որոշել բազմաթիվ բաղադրիչներ, այսինքն. վերլուծել բազմաբաղադրիչ համակարգերը. Մեթոդի բարձր ընտրողականությունը և դրա բազմակողմանիությունը չեն հակասում միմյանց. վերլուծության շատ ունիվերսալ մեթոդներ առանձնանում են առանձին բաղադրիչների որոշման բարձր ընտրողականությամբ, օրինակ՝ մեթոդներ, ինչպիսիք են քրոմատագրությունը, վոլտամետրիայի որոշ տեսակներ, ատոմային արտանետումների սպեկտրոսկոպիա: Օգտագործելով ատոմային արտանետումների սպեկտրոսկոպիայի մեթոդները՝ օգտագործելով ինդուկտիվ զուգակցված պլազմային և քվանտային մետրերը, մեկ նմուշից (առանց տարանջատման) կարելի է որոշել 25-30 տարբեր տարրեր:

Վերլուծության ճշգրտությունմեթոդի կամ տեխնիկայի կոլեկտիվ բնութագիր է, ներառյալ դրա ճիշտությունն ու վերարտադրելիությունը: Երբ խոսում են բարձր ճշգրտության մասին, ենթադրում են, որ արդյունքները ճիշտ են, իսկ վերլուծության տվյալների ցրվածությունը՝ աննշան։ Ճշգրտությունը հաճախ բնութագրվում է որոշման հարաբերական սխալով (սխալով)՝ որպես տոկոս:

Վերլուծության ճշգրտության պահանջները սովորաբար որոշվում են վերլուծության նպատակներով և խնդիրներով, ինչպես նաև օբյեկտի բնույթով: Պետք չէ միշտ ձգտել բարձր ճշգրտության։

Օրինակ, շատ մետալուրգիական և քիմիական արդյունաբերությունների սովորական մոնիտորինգի ժամանակ բաղադրիչների որոշումը կարող է իրականացվել 10-15% սխալով: Այն դեպքերում, երբ կարևոր է ավելի ճշգրիտ իմանալ և՛ հիմնական բաղադրիչի պարունակությունը, և՛ վնասակար կեղտերի պարունակությունը (օրինակ՝ դեղագործական և սննդի արդյունաբերությունում), սխալը չպետք է լինի 0,1-1%-ից բարձր։ Կիսահաղորդիչների համար հիմնական բաղադրիչները որոշելու սխալը պետք է լինի 0,1% -ից ցածր, իսկ հնարավորության դեպքում, 0,01% -ից, քանի որ այս միացությունների ֆիզիկական հատկությունները մեծապես կախված են դրանց ստոիխիոմետրիկ կազմի կայունությունից:

Գրավիմետրիկ և տիտրաչափական մեթոդները բավականին ճշգրիտ են, որոնց սխալը սովորաբար կազմում է 0,05- 0,2 եւ 0,1-0,5%: Ժամանակակից մեթոդներից առավել ճշգրիտը կուլոմետրիկ է, որը թույլ է տալիս որոշել 0,001-0,01% սխալով բաղադրիչները:

Որպես կանոն, քիմիական անալիզի ճշգրտության պահանջները թելադրում են տեխնոլոգները, երկրաբանները, բժիշկները, ֆիզիկոսները և այլն: Բայց անալիտիկ քիմիկոսները միշտ պետք է ունենան իրենց սեփական պատկերացումը վերլուծություն կատարելիս որոշակի ճշգրտության հասնելու անհրաժեշտության մասին: Որոշման բարձր ճշգրտության չհիմնավորված պահանջը սովորաբար երկարացնում և բարձրացնում է քիմիական անալիզի արժեքը: Այսպիսով, երբ մի շարք բաղադրիչների որոշման ճշգրտությունը բարձրանում է 2-ից մինչև 0,2%, վերլուծության ժամանակը ավելանում է ավելի քան 20 անգամ: Ճշգրտության չափազանցված պահանջները հաճախ հանգեցնում են բարդ և թանկարժեք սարքավորումների օգտագործման անհրաժեշտությանը: Այսպիսով, հետազոտողը պետք է հստակ մոտեցում ունենա քիչ թե շատ ճշգրիտ մեթոդ ընտրելու հարցում, հատկապես զանգվածային քիմիական անալիզներ իրականացնելիս:

Էքսպրես մեթոդ.Պահանջը համար արտահայտչականություն , այսինքն, վերլուծության արագությունը հաճախ առաջ է քաշվում որպես վերլուծության մեթոդի կամ տեխնիկայի ընտրության հիմնական պահանջներից մեկը: Վերլուծության առաջադրանքները երբեմն թելադրում են էքսպրես մեթոդ ընտրելու անհրաժեշտությունը: Օրինակ, փոխարկիչի պողպատի հալման ժամանակ, որը տևում է 15-30 րոպե, տարրերի պարունակությունը բազմիցս որոշվում է, այսինքն, յուրաքանչյուր վերլուծություն պետք է տևի ընդամենը մի քանի րոպե: Վիրահատական ​​վիրահատություններ կատարելիս երբեմն անհրաժեշտ է լինում մի քանի րոպեի ընթացքում որոշել կենսաբանորեն ակտիվ միացության (ուրա, գլյուկոզա, դեղամիջոց և այլն) կոնցենտրացիան հիվանդի արյան կամ հյուսվածքների մեջ:

Կան մեթոդներ, որոնք թույլ են տալիս շատ արագ վերլուծություն իրականացնել։ Այսպիսով, քվանտային հաշվիչների օգտագործմամբ ատոմային արտանետումների սպեկտրոսկոպիայի մեթոդները հնարավորություն են տալիս մի քանի վայրկյանում որոշել 15-20 տարր; Իոնոմետրիայի մեթոդը օգտագործում է իոն-սելեկտիվ էլեկտրոդներ, ներառյալ ֆերմենտային էլեկտրոդները, որոնց արձագանքման ժամանակը բաղադրիչի պարունակությանը 0,5-1 րոպե է:

Պետք է նշել, որ տեխնիկայի մեծ մասում բովանդակության հետ կապված ազդանշանի չափումը սովորաբար բավականին արագ քայլ է: Քիմիական վերլուծության ժամանակ ժամանակի մեծ մասը ծախսվում է նմուշի պատրաստման վրա: Հետևաբար, այլ հավասար պայմաններում, պետք է ընտրվեն առավել ընտրողական մեթոդները, որոնք հատուկ նմուշի պատրաստում չեն պահանջում՝ վերլուծության ժամանակը նվազեցնելու համար:

Վերլուծության արժեքը.Անալիզի մեթոդ ընտրելիս այն հաճախ կարևոր դեր է խաղում հատկապես սերիական և զանգվածային վերլուծություններ կատարելիս։ քիմիական վերլուծության արժեքը,որը ներառում է օգտագործվող սարքավորումների արժեքը, ռեակտիվները, վերլուծաբանի աշխատաժամանակը և երբեմն հենց նմուշը:

Մեթոդները տարբերվում են ապարատային ծախսերից: Ամենաէժանը տիտրաչափական, ծանրաչափական և պոտենցիոմետրիկ մեթոդներն են: Ավելի մեծ արժեք ունեցող սարքավորումները օգտագործվում են, օրինակ, վոլտամետրիայի, սպեկտրոֆոտոմետրիայի, լյումինեսցիայի և ատոմային կլանման մեջ: Սարքավորման ամենաբարձր արժեքը, որն օգտագործվում է նեյտրոնային ակտիվացման մեթոդի վերլուծության, զանգվածային սպեկտրոմետրիայի, NMR և EPR սպեկտրոսկոպիայի և ինդուկտիվ զուգակցված պլազմայի ատոմային արտանետումների սպեկտրոսկոպիայում:

Վերլուծության արժեքը գնահատելիս հաշվի են առնվում նաև ռեագենտների արժեքը և առկայությունը. մեկ բաղադրիչ հայտնաբերելու կամ նույնականացնելու համար ծախսված ժամանակը. վերլուծված նմուշի զանգվածը, հատկապես այն դեպքերում, երբ վերլուծված առարկայի նյութը ինքնին թանկ է (պլատինե մետաղների համաձուլվածքներ և ձուլակտորներ, ոսկի և այլն): Բոլոր մյուս բաները հավասար են, խնդիրը լուծելու համար դուք պետք է ընտրեք ամենաէժան մեթոդը և վերլուծության տեխնիկան:

Վերլուծության ավտոմատացում:Զանգվածային համասեռ վերլուծություններ կատարելիս դուք պետք է ընտրեք մի մեթոդ, որը թույլ է տալիս վերլուծության ավտոմատացումը, ինչը թույլ է տալիս հեշտացնել վերլուծաբանի աշխատանքը՝ փոխարինելով բազմաթիվ ձեռքով, աշխատատար գործողություններ ավտոմատներով, նվազեցնել անհատական ​​գործողությունների սխալները, բարձրացնել արագությունը: վերլուծություն, նվազեցնել դրա արժեքը, կատարել վերլուծություն հեռավորության վրա և այլն:

Վերլուծության ժամանակակից մեթոդներում աճում է միտումը դեպի ավտոմատացում։ Թեև վերլուծության ավտոմատացումը հաճախ թանկ է, դրա օգտագործումը պայմանավորված է արտադրության ավտոմատացումով որպես ամբողջություն և արտադրանքի որակի վերահսկման անընդհատ աճող պահանջներով: Ավտոմատացման մասին լրացուցիչ տեղեկությունների համար տե՛ս Գլուխ 16-ը:

Վերլուծության մեթոդների այլ պահանջներ:Ի լրումն վերը թվարկված գործոնների, որոնք հաշվի են առնվում մեթոդի և տեխնիկայի ընտրության ժամանակ, վերլուծության առաջադրանքները կարող են այլ հատուկ պահանջներ դնել մեթոդի վրա:

Օրինակ՝ վերլուծություն անցկացնելը առանց նմուշը ոչնչացնելու (ոչ կործանարար վերլուծություն) անհրաժեշտ է արվեստի գործերը, հնագիտական ​​առարկաները, դատաբժշկական առարկաները և այլն վերլուծելիս: Այս դեպքում վերլուծությունը հաճախ կատարվում է ռենտգենյան ֆլուորեսցենտային և միջուկային ֆիզիկայի մեթոդներով:

Ներառումների, մետաղական ձուլակտորների միկրոֆազների, երկրաբանական և հնագիտական ​​նմուշների քիմիական վերլուծության մեջ. ֆիլմերի շերտ առ շերտ վերլուծության ժամանակ; Պահանջվում է պարզաբանել ձեռագրերում բծերի բաղադրությունը, հարվածները, դատաբժշկական փորձաքննության օբյեկտները և այլն: տեղական վերլուծություն . Այս վերլուծությամբ ներկայացվում է մեթոդի նոր բնութագիր. տարածական լուծում , այսինքն, նմուշի սերտորեն բաժանված տարածքները տարբերելու ունակությունը: Տարածական լուծումը որոշվում է վերլուծության ընթացքում ոչնչացված շրջանի տրամագծով և խորությամբ: Տեղական վերլուծության ժամանակակից մեթոդներով ձեռք բերված ամենաբարձր տարածական լուծումը 1 է մկմմակերեսի վրա և մինչև 1 նմ (այսինքն՝ մի քանի միատոմային շերտեր) խորության վրա։ Տեղական անալիզի ժամանակ օգտագործվում են ռենտգենյան սպեկտրային մեթոդներ (էլեկտրոնային զոնդի միկրոանալիզատոր), ատոմային արտանետումների սպեկտրալ մեթոդներ՝ լազերային գրգռմամբ, զանգվածային սպեկտրաչափություն։

Ժամանակակից անալիտիկ քիմիայի կարևոր խնդիրներից է քիմ վերլուծություն հեռվից (հեռավոր վերլուծություն): Այս խնդիրն առաջանում է տիեզերական օբյեկտների վերլուծության, Համաշխարհային օվկիանոսի հատակն ուսումնասիրելիս կամ ռադիոակտիվ կամ մարդու առողջության համար վնասակար այլ նյութերի վերլուծության ժամանակ: Հեռավորության վրա վերլուծության խնդիրը հաճախ լուծվում է միջուկային ֆիզիկայի, զանգվածային սպեկտրոմետրիայի և այլ մեթոդների միջոցով։

Այսպիսով, մեծ թվով գործոններ, որոնք պետք է գնահատվեն և հաշվի առնվեն անալիտիկ մեթոդ ընտրելիս և բաղադրիչների հայտնաբերման կամ որոշման օպտիմալ մեթոդը, քիմիական վերլուծության այս փուլը բավականին բարդ է դարձնում: Վերլուծաբանը կարող է որոշակի օգնություն ստանալ՝ լուծելով այս խնդիրը համակարգչային սիմուլյացիայի միջոցով:

2.3. Վերլուծական ազդանշան. Չափում

Նմուշառումից և նմուշի պատրաստումից հետո սկսվում է քիմիական անալիզի փուլը, որի ժամանակ հայտնաբերվում է բաղադրիչը կամ որոշվում է դրա քանակը։ Այդ նպատակով չափում են վերլուծական ազդանշան. Որոշ դեպքերում հնարավոր է ուղղակիորեն որոշել բովանդակությունը: Օրինակ, ծանրաչափական մեթոդով որոշվող բաղադրիչի զանգվածը, օրինակ՝ տարրական ծծումբը կամ ածխածինը, երբեմն ուղղակիորեն չափվում է։ Մեթոդների մեծ մասում

Անալիտիկ ազդանշանը վերլուծության վերջնական փուլում ֆիզիկական մեծության չափումների միջինն է, որը ֆունկցիոնալորեն կապված է որոշվող բաղադրիչի բովանդակության հետ:

Սա կարող է լինել ընթացիկ ուժը, համակարգի emf, օպտիկական խտությունը, ճառագայթման ինտենսիվությունը և այլն:

Եթե ​​անհրաժեշտ է հայտնաբերել որևէ բաղադրիչ, այն սովորաբար ֆիքսվում է տեսքըվերլուծական ազդանշան - սպեկտրում նստվածքի, գույնի, գծի տեսք և այլն: Անալիտիկ ազդանշանի տեսքը պետք է հուսալիորեն գրանցվի: Բաղադրիչի քանակությունը որոշելիս այն չափվում է մեծությունըվերլուծական ազդանշան. նստվածքի զանգված, հոսանքի ուժ, սպեկտրի գծի ինտենսիվություն և այլն: Այնուհետև բաղադրիչի պարունակությունը հաշվարկվում է անալիտիկ ազդանշան-բովանդակություն գործառական հարաբերությունների միջոցով. y=f(c),որը հաստատվում է հաշվարկով կամ փորձով և կարող է ներկայացվել բանաձևի, աղյուսակի կամ գրաֆիկի տեսքով։ Բովանդակությունը կարող է արտահայտվել որպես բաղադրիչի բացարձակ քանակություն, որը որոշվում է մոլերով, զանգվածի միավորներով կամ համապատասխան կոնցենտրացիաների միջոցով։

Անալիտիկ ազդանշանը չափելիս հաշվի է առնվում օգտակար վերլուծական ազդանշանի առկայությունը, որը որոշվող բաղադրիչի բովանդակության ֆունկցիան է, և վերլուծական ազդանշանի ֆոն, առաջացած որոշվող բաղադրիչի կեղտից և լուծույթներին, լուծիչներին և նմուշի մատրիցին խանգարող բաղադրիչներին, ինչպես նաև չափիչ գործիքներից, ուժեղացուցիչներից և այլ սարքավորումներից առաջացող «աղմուկից»: Այս աղմուկները կապված չեն որոշվող բաղադրիչի հետ, այլ դրվում են սեփական վերլուծական ազդանշանի վրա: Վերլուծաբանի խնդիրն է նվազագույնի հասցնել վերլուծական ֆոնային ազդանշանի մեծությունը և, ամենակարևորը, նվազագույնի հասցնել դրա տատանումները: Որպես կանոն, կատարման ժամանակ հաշվի է առնվում վերլուծական ֆոնային ազդանշանը հսկիչ (դատարկ) փորձ,երբ քիմիական անալիզի բոլոր փուլերի ընթացքում կատարվում է նմուշ, որը չի պարունակում որոշվող բաղադրիչը: Այս դեպքում օգտակար ազդանշանը կլինի վերլուծական ազդանշան, որը հավասար է չափված վերլուծական ազդանշանի և վերլուծական ֆոնային ազդանշանի տարբերությանը:

Անալիտիկ ազդանշանի և բովանդակության միջև առկա հարաբերությունների հիման վրա որոշվում է որոշվող բաղադրիչի կոնցենտրացիան: Սովորաբար օգտագործվում են տրամաչափման կորը, ստանդարտները կամ հավելումների մեթոդները: Գրականության մեջ նկարագրված բաղադրիչի բովանդակությունը որոշելու այլ մեթոդներ սովորաբար այս երեք հիմնական մեթոդների փոփոխություններն են:

Ամենատարածված տրամաչափման կորի մեթոդ. Այս դեպքում գրաֆիկը կառուցվում է կոորդինատների վերլուծական ազդանշան-բաղադրիչի բովանդակության մեջ՝ օգտագործելով որոշվող բաղադրիչի տարբեր և ճշգրիտ հայտնի բովանդակությամբ համեմատական ​​նմուշներ: Այնուհետև, վերլուծված նմուշում չափելով անալիտիկ ազդանշանի մեծությունը, որոշվող բաղադրիչի պարունակությունը հայտնաբերվում է ըստ տրամաչափման գրաֆիկի (նկ. 2.2):

IN ստանդարտների մեթոդ չափել անալիտիկ ազդանշանը համեմատական ​​նմուշում (տեղեկատու նմուշ) բաղադրիչի հայտնի պարունակությամբ և վերլուծված նմուշում. այս պահին = Ss հարկ,Եվ y x = Sc x,Որտեղ Ս- համաչափության գործակիցը. Եթե ​​արժեքը որոշվում է նույն պայմաններում Սնախապես հայտնի է, ապա հաշվարկը կարելի է անել՝ օգտագործելով բանաձեւը x = y x /S-ով:Սովորաբար օգտագործվում է հարաբերակցությունը y et /U x= s fl / s x, որտեղից

Երբեմն օգտագործվում են երկու հղման նմուշներ, որոնցում բաղադրիչի պարունակությունը տարբերվում է վերլուծված նմուշում ակնկալվողից, մի դեպքում՝ ավելի փոքր չափով, մյուս դեպքում՝ ավելի մեծ չափով: Ստանդարտների մեթոդի այս տարբերակը երբեմն կոչվում է սահմանափակող լուծման մեթոդ. Որոշվող բաղադրիչի բովանդակությունը հաշվարկվում է բանաձևով

Այն դեպքերում, երբ բաղադրիչի փոքր քանակությունները որոշելիս անհրաժեշտ է հաշվի առնել նմուշի մատրիցայի ազդեցությունը վերլուծական ազդանշանի արժեքի վրա, նրանք հաճախ օգտագործում են. հավելումների մեթոդ - հաշվարկ և գրաֆիկա:

Բովանդակությունը որոշելիս հաշվարկման մեթոդ Վերցրեք վերլուծված նմուշի լուծույթի երկու բաժին: Դրանցից մեկին ավելացվում է հայտնի բովանդակության հավելում: Երկու նմուշներում էլ վերլուծական ազդանշանը չափվում է. y xԵվ y x+ext.Որոշվող բաղադրիչի անհայտ կոնցենտրացիան հաշվարկվում է բանաձևով

որտեղ V ext և c ext որոշվող բաղադրիչի ավելացված լուծույթի ծավալն ու կոնցենտրացիան են. V-վերլուծված նմուշի մասնաբաժինը:

Բաղադրիչի պարունակությունը որոշելիս գրաֆիկական մեթոդ վերցնել nՎերլուծված նմուշի մասնաբաժինները՝ 1, 2, 3, ..., n. 2-րդ, 3-րդ, ... հատվածներում, ՊՀայտնի է, որ որոշվող բաղադրիչի աճող քանակները ներկայացվում են: Բոլոր չափաբաժիններում անալիտիկ ազդանշանը չափվում է և գրաֆիկը գծագրվում է անալիտիկ բաղադրիչի կոորդինատների անալիտիկ ազդանշանի պարունակության մեջ՝ հաշվի առնելով անալիտային բաղադրիչի պարունակությունը մասնաբաժնի մեջ առանց հավելումների (ալիկվոտ 1) որպես պայմանական զրո: Ստացված ուղիղ գծի էքստրապոլացիան x առանցքի հետ հատման կետին տալիս է մի հատված, որը գտնվում է պայմանական կոորդինատային զրոյից ձախ, որի արժեքը ընտրված սանդղակի և չափման միավորների վրա համապատասխանում է ցանկալի պարունակությանը (x-ով): բաղադրիչը որոշվում է (նկ. 2.3):

Ստանդարտ մեթոդը և ավելացման մեթոդը կիրառելի են գծային տրամաչափման ֆունկցիայի համար: Կալիբրացիոն գրաֆիկի մեթոդը թույլ է տալիս օգտագործել և՛ գծային, և՛ ոչ գծային վերլուծական ազդանշան-բովանդակության ֆունկցիաները: Վերջին դեպքում պահանջվում է ավելի մեծ թվով փորձարարական տվյալներ և բաղադրիչի բովանդակության որոշման արդյունքը, որպես կանոն, ավելի քիչ ճշգրիտ է։

Փորձարարական տվյալներին լավագույնս համապատասխանող տրամաչափման գծապատկեր կառուցելու համար սովորաբար օգտագործվում է նվազագույն քառակուսիների մեթոդ (MNC): OLS-ի հիմնական առաջարկը նշում է, որ եթե յուրաքանչյուրի համար մփորձնական կետերը գծում են ուղիղ գծեր օրդինատների առանցքին զուգահեռ օպտիմալ կորի վրա, այնուհետև օպտիմալ (տեսական) կորի համար (d i) կորից կետերի քառակուսի շեղումների գումարը պետք է լինի նվազագույն, այսինքն.

Քիմիական վերլուծության մեջ ամենից հաճախ օգտագործվում են ուղղագիծ տրամաչափման գրաֆիկները, որոնք կառուցված են կոնկրետի համար որոշված ​​բովանդակության շրջանակը, այսինքն այս տեխնիկայի կողմից նախատեսված արժեքների միջակայքում:

Ուղիղ գծի հավասարումը կարելի է գրել այսպես y = ա + bx.Եթե ​​առկա է մփորձնական կետեր (x 1 y 1, x 2 y 2, ..., x m Y m),ապա, օգտագործելով նվազագույն քառակուսիների սկզբունքի պոստուլատը, մենք կարող ենք գտնել պարամետրերը ԱԵվ բուղիղ գիծ, ​​որը լավագույնս բավարարում է փորձարարական տվյալները

Կոորդինատների սկզբնակետով անցնող տրամաչափման գծի համար y = b"x,

Նշենք, որ պարամետրերը ԱԵվ բորքան ճշգրիտ և, հետևաբար, կառուցված տրամաչափման գրաֆիկը մոտ է տեսականին, այնքան ավելի լայն է որոշված ​​բովանդակության տիրույթը կառուցված գրաֆիկի վրա և այնքան մեծ է համեմատական ​​նմուշների թիվը (ստանդարտներ): Տտարվել է այն կառուցելու համար։

Բաղադրիչի անհայտ բովանդակությունը որոշելու բոլոր մեթոդները օգտագործում են ֆունկցիոնալ հարաբերություններ y=Sx.

Զգայունության գործոն Ս (երբեմն պարզապես կոչվում է զգայունություն) բնութագրում է վերլուծական ազդանշանի արձագանքը բաղադրիչի բովանդակությանը: Զգայունության գործակից -սա տրամաչափման ֆունկցիայի առաջին ածանցյալի արժեքն է տվյալ կոնկրետ բովանդակության դեպքում: Ուղղագիծ տրամաչափման գրաֆիկների համար սա ուղիղ գծի թեքության անկյան շոշափողն է (տես նկ. 2.2).

Որքան բարձր է զգայունության գործոնը Ս,բաղադրիչի ավելի փոքր քանակությունը կարելի է հայտնաբերել և որոշել՝ ստանալով նույն վերլուծական ազդանշանը: Որքան բարձր է Ս,այնքան ավելի ճշգրիտ կարող է որոշվել նյութի միևնույն քանակությունը: Այդ իսկ պատճառով քիմիական անալիզի նոր մեթոդ կամ տեխնիկա մշակելիս հետազոտողը, փորձելով բարձրացնել զգայունության գործակիցը, օգտագործում է տարբեր տեխնիկա՝ համակենտրոնացում, սարքավորումների կատարելագործում, նոր ռեակտիվների ստեղծում և այլն։

Դիտարկված բոլոր մեթոդներում օգտագործվում են տեղեկատու նմուշներ (ստանդարտներ), այսինքն՝ նմուշներ, նմուշներ, բաղադրիչների ճշգրիտ որոշված ​​պարունակությամբ լուծույթներ: Վերլուծության մեթոդները, օգտագործելով հղման նմուշները, այսպես կոչված հարաբերական մեթոդներ քիմիական վերլուծություն.

Բացարձակ (առանց ստանդարտ) մեթոդներ անալիտիկ քիմիայում քիչ բան կա՝ օրինակ՝ գրավիմետրիկ մեթոդներ, ուղիղ կուլոմետրիա, ռադիոքիմիական մեթոդների որոշ տարբերակներ։

Անալիզի հարաբերական մեթոդների համեմատական ​​նմուշները կարող են պատրաստվել հայտնի բաղադրության քիմիապես մաքուր, կայուն նյութերից (ստանդարտ նյութեր): Այս դեպքում որոշվող բաղադրիչի պարունակությունը հաշվարկվում է ստանդարտ նյութի քիմիական բանաձևով: Հնարավոր է համեմատական ​​նմուշներ պատրաստել առանձին լաբորատորիայում, հաստատությունում կամ արդյունաբերությունում, երբ բաղադրիչի պարունակությունը որոշվում է տարբեր մեթոդներով, տարբեր գործիքների կիրառմամբ, բազմաթիվ վերլուծաբանների կողմից: Առավել հուսալի արդյունքներ են ձեռք բերվում օգտագործելիս ստանդարտ նմուշներ(СО) - հատուկ պատրաստված նյութեր, որոնց բաղադրությունը և հատկությունները հավաստիորեն հաստատվել և պաշտոնապես վավերացվել են հատուկ պետական ​​չափագիտական ​​հաստատությունների կողմից:

Քիմիական վերլուծություն կատարելիս դրանք սովորաբար չեն սահմանափակվում միայն մեկ սահմանումբայց իրականացնել մի քանի զուգահեռ սահմանումներ (սովորաբար 3-5) նույն նմուշի համար նույն պայմաններում: Զուգահեռ որոշումների միջին արդյունքը կոչվում է վերլուծության արդյունքըև նշանակվում է cf or x միջինՎերլուծության արդյունքի շեղումը որոշվող բաղադրիչի իրական բովանդակությունից (C ist, x ist) կոչվում է. սխալ (կամ սխալ ) սահմանումներ։

Բաղադրիչի բովանդակությունը հայտնաբերելու կամ որոշելու հետ մեկտեղ կարևոր է գնահատել ստացված արդյունքների և չափման սխալների հավաստիությունը:

2.4 Սխալներ քիմիական անալիզի ժամանակ: Չափումների արդյունքների մշակում

Դիտարկենք սխալների դասակարգման մի քանի հիմնական մոտեցումներ: Ըստ հաշվարկման մեթոդի՝ սխալները կարելի է բաժանել բացարձակ և հարաբերականի։

Բացարձակ սխալ հավասար է քանակի միջին չափման տարբերությանը Xև այս քանակի իրական արժեքը.

Որոշ դեպքերում, անհրաժեշտության դեպքում, հաշվարկեք միայնակ որոշումների սխալները.

D = x i - x աղբյուր

Նկատի ունեցեք, որ քիմիական վերլուծության ժամանակ չափված մեծությունը կարող է լինել կամ բաղադրիչի պարունակություն կամ անալիտիկ ազդանշան: Կախված նրանից, թե վերլուծության արդյունքը գերագնահատում կամ թերագնահատում է սխալը, սխալները կարող են լինել դրականԵվ բացասական.

Հարաբերական սխալ կարող է արտահայտվել որպես կոտորակներ կամ տոկոսներ և սովորաբար չունի նշան.

Սխալները կարելի է դասակարգել ըստ դրանց աղբյուրների: Քանի որ սխալների աղբյուրները չափազանց շատ են, դրանց դասակարգումը չի կարող միանշանակ լինել: Սխալների դասակարգման որոշ օրինակներ ըստ աղբյուրի կքննարկվեն ստորև:

Ամենից հաճախ սխալները դասակարգվում են ըստ դրանց պատճառող պատճառների բնույթի: Այս դեպքում սխալները բաժանվում են սիստեմատիկ և պատահական, ինչպես նաև առանձնանում են բացթողումները (կամ կոպիտ սխալները):

TO համակարգված վերաբերում են սխալներին, որոնք առաջանում են մշտական ​​պատճառներով, հաստատուն են բոլոր չափումների մեջ կամ փոփոխվում են մշտական ​​գործող օրենքի համաձայն և կարող են բացահայտվել և վերացվել: Պատահական սխալները, որոնց պատճառները անհայտ են, կարելի է գնահատել մաթեմատիկական վիճակագրության մեթոդներով: օրիորդ - Սա սխալ է, որը կտրուկ խեղաթյուրում է վերլուծության արդյունքը և սովորաբար հեշտությամբ հայտնաբերվում է, որը սովորաբար առաջանում է վերլուծաբանի անփութության կամ ոչ կոմպետենտության պատճառով: Նկ. 2.4-ը ներկայացնում է սխեմա, որը բացատրում է համակարգված և պատահական սխալների և բացթողումների հասկացությունները: Ուղիղ 1-ը համապատասխանում է իդեալական դեպքին, երբ բոլորում ՆՍահմանումների մեջ չկան համակարգված կամ պատահական սխալներ: Տող 2 և 3 նաև քիմիական անալիզի իդեալականացված օրինակներ։ Մի դեպքում (տող 2) բացարձակապես պատահական սխալներ չկան, բայց բոլորը Նսահմանումները ունեն մշտական ​​բացասական համակարգային սխալ Dx; մեկ այլ դեպքում (տող 3) Բացարձակապես համակարգված սխալ չկա։ Գիծն արտացոլում է իրական իրավիճակը 4: Կան և՛ պատահական, և՛ համակարգված սխալներ։

Սխալների բաժանումը համակարգային և պատահականի որոշակի չափով կամայական է:

Արդյունքների մեկ նմուշում համակարգված սխալները կարող են վերածվել պատահական սխալների՝ ավելի մեծ թվով տվյալներ դիտարկելիս: Օրինակ՝ սարքերի սխալ ընթերցումների հետևանքով առաջացած համակարգված սխալը վերածվում է պատահական սխալի՝ տարբեր լաբորատորիաներում տարբեր գործիքների վրա վերլուծական ազդանշանը չափելիս: Նախքան համակարգված և պատահական սխալները ավելի մանրամասն քննարկելը, եկեք դիտարկենք հասկացությունները. վերարտադրելիություն Եվ ճիշտ.

Նյութի քանակությունը գտնելու ալգորիթմը բավականին պարզ է, այն կարող է օգտակար լինել լուծումը պարզեցնելու համար։ Ծանոթացեք նաև մեկ այլ հայեցակարգի հետ, որը ձեզ հարկավոր է հաշվարկել նյութի քանակը՝ մոլային զանգված կամ տարրի առանձին ատոմի մեկ մոլի զանգված: Արդեն սահմանումից նկատելի է, որ այն չափվում է գ/մոլով։ Օգտագործեք ստանդարտ աղյուսակ, որը պարունակում է որոշ տարրերի մոլային զանգվածի արժեքներ:

Որքա՞ն է նյութի քանակությունը և ինչպե՞ս է այն որոշվում:

Այս դեպքում ռեակցիային մասնակցող ջրածնի զանգվածը մոտավորապես 8 անգամ փոքր է թթվածնի զանգվածից (քանի որ ջրածնի ատոմային զանգվածը մոտավորապես 16 անգամ փոքր է թթվածնի ատոմային զանգվածից)։ Երբ ռեակցիայի ջերմությունը գրվում է այնպես, ինչպես կա այս հավասարման մեջ, ենթադրվում է, որ այն արտահայտված է գրավոր հավասարման ռեակցիայի ստոյխիոմետրիկ միավորի («մոլ») կիլոգրամներով։ Ռեակցիաների ջերմությունները միշտ աղյուսակավորվում են ձևավորված միացության մեկ մոլի վրա:

Որպեսզի հասկանանք, թե որն է նյութի քանակությունը քիմիայում, եկեք տերմինի սահմանում տանք: Հասկանալու համար, թե որն է նյութի քանակությունը, մենք նշում ենք, որ այս քանակությունն ունի իր նշանակումը: Ութերորդ դասարանցիները, ովքեր դեռ չգիտեն, թե ինչպես գրել քիմիական հավասարումներ, չգիտեն, թե ինչ քանակություն է նյութը կամ ինչպես օգտագործել այս քանակությունը հաշվարկներում: Նյութերի զանգվածի կայունության օրենքին ծանոթանալուց հետո պարզ է դառնում այդ մեծության իմաստը։ Դրանով հասկանում ենք այն զանգվածը, որը համապատասխանում է կոնկրետ քիմիական նյութի մեկ մոլին։ Դպրոցական քիմիայի դասընթացում ոչ մի խնդիր, որը կապված է հավասարման միջոցով հաշվարկների հետ, ամբողջական չէ առանց այնպիսի տերմինի օգտագործման, ինչպիսին է «նյութի քանակությունը»:

2.10.5. Բանաձևի ստեղծում
քիմիական միացությունն իր տարրական
կազմը

Ստանում ենք նյութի իրական բանաձևը՝ C2H4 - էթիլեն։ 2,5 մոլ ջրածնի ատոմներ:

Նշվում է որպես պրն. Այն հայտնաբերվում է ըստ պարբերական աղյուսակի - դա պարզապես նյութի ատոմային զանգվածների գումարն է: Զանգվածի պահպանման օրենքը - քիմիական ռեակցիայի մեջ մտնող նյութերի զանգվածը միշտ հավասար է առաջացած նյութերի զանգվածին: Այսինքն, եթե խնդրի մեջ մեզ տրված են նորմալ պայմաններ, ապա, իմանալով մոլերի թիվը (n), կարող ենք գտնել նյութի ծավալը։ Քիմիայի խնդիրների լուծման հիմնական բանաձևեր Սրանք բանաձևեր են:

Պարբերական աղյուսակում որտեղ են պարզ նյութերին և մետաղներին համապատասխանող տարրերը: Ստորև բերված նախադասություններից մի սյունակում գրի՛ր մետաղներին համապատասխանող թվերը, մեկ այլ սյունակում՝ ոչ մետաղներին համապատասխանող թվերը։ Արտադրանքի որոշակի քանակություն (քիմիական լաբորատորիայում կամ գործարանում) ստանալու համար անհրաժեշտ է սկզբնական նյութերի խստորեն սահմանված քանակություններ ընդունել։ Քիմիկոսները, փորձեր կատարելով, նկատեցին, որ որոշ ռեակցիաների արգասիքների բաղադրությունը կախված է այն համամասնություններից, որոնցով ընդունվել են արձագանքող նյութերը։ Քանի՞ ատոմ կլինի այս զանգվածում:

N-ը կառուցվածքային կապերի թիվն է, իսկ NA-ն Ավոգադրոյի հաստատունն է: Ավոգադրոյի հաստատունը համաչափության գործակից է, որն ապահովում է անցումը մոլեկուլային հարաբերություններից մոլային: V-ը գազի ծավալն է (l), իսկ Vm-ը՝ մոլային ծավալը (l/mol):

Միավորների միջազգային համակարգում (SI) նյութի քանակի չափման միավորը մոլն է։Սահմանում։ Գրեք այս էներգիայի հաշվարկման բանաձևը և բանաձևում ներառված ֆիզիկական մեծությունների անվանումները: Այս հարցը պատկանում է «10-11» դասարաններին:

Ատոմները և մոլեկուլները նյութի ամենափոքր մասնիկներն են, ուստի կարող եք որպես չափման միավոր ընտրել ատոմներից մեկի զանգվածը և արտահայտել այլ ատոմների զանգվածները ընտրվածի նկատմամբ։ Այսպիսով, ի՞նչ է մոլային զանգվածը և ո՞րն է դրա չափը:

Ի՞նչ է մոլային զանգվածը:

Ատոմային զանգվածների տեսության հիմնադիրը գիտնական Դալթոնն էր, ով կազմեց ատոմային զանգվածների աղյուսակը և ջրածնի ատոմի զանգվածը վերցրեց մեկ։

Մոլային զանգվածը նյութի մեկ մոլի զանգվածն է։ Խլուրդն իր հերթին նյութի քանակ է, որը պարունակում է որոշակի քանակությամբ մանր մասնիկներ, որոնք մասնակցում են քիմիական գործընթացներին։ Մեկ մոլում պարունակվող մոլեկուլների թիվը կոչվում է Ավոգադրոյի թիվ։ Այս արժեքը հաստատուն է և չի փոխվում:

Բրինձ. 1. Ավոգադրոյի համարի բանաձևը.

Այսպիսով, նյութի մոլային զանգվածը մեկ մոլի զանգվածն է, որը պարունակում է 6,02 * 10^23 տարրական մասնիկներ։

Ավոգադրոյի թիվն իր անունը ստացել է ի պատիվ իտալացի գիտնական Ամեդեո Ավագադրոյի, ով ապացուցեց, որ գազերի հավասար ծավալներում մոլեկուլների թիվը միշտ նույնն է։

Միջազգային SI համակարգում մոլային զանգվածը չափվում է կգ/մոլով, թեև այդ արժեքը սովորաբար արտահայտվում է գրամ/մոլով: Այս մեծությունը նշվում է անգլերեն M տառով, իսկ մոլային զանգվածի բանաձևը հետևյալն է.

որտեղ m-ը նյութի զանգվածն է, իսկ v-ն նյութի քանակն է:

Բրինձ. 2. Մոլային զանգվածի հաշվարկ.

Ինչպե՞ս գտնել նյութի մոլային զանգվածը:

Դ.Ի. Մենդելեևի աղյուսակը կօգնի ձեզ հաշվարկել որոշակի նյութի մոլային զանգվածը: Վերցնենք ցանկացած նյութ, օրինակ՝ ծծմբաթթուն, որի բանաձևը հետևյալն է՝ H 2 SO 4. Այժմ անդրադառնանք աղյուսակին և տեսնենք, թե որն է թթվի մեջ ընդգրկված տարրերից յուրաքանչյուրի ատոմային զանգվածը։ Ծծմբաթթուն բաղկացած է երեք տարրից՝ ջրածին, ծծումբ, թթվածին։ Այս տարրերի ատոմային զանգվածը համապատասխանաբար 1, 32, 16 է։

Ստացվում է, որ ընդհանուր մոլեկուլային զանգվածը հավասար է 98 ատոմային զանգվածի միավորի (1*2+32+16*4)։ Այսպիսով, պարզեցինք, որ ծծմբաթթվի մեկ մոլը կշռում է 98 գրամ։

Նյութի մոլային զանգվածը թվայինորեն հավասար է հարաբերական մոլեկուլային զանգվածին, եթե նյութի կառուցվածքային միավորները մոլեկուլներ են։ Նյութի մոլային զանգվածը կարող է հավասար լինել նաև հարաբերական ատոմային զանգվածին, եթե նյութի կառուցվածքային միավորներն ատոմներ են։

Մինչև 1961 թվականը թթվածնի ատոմն ընդունվում էր որպես ատոմային զանգվածի միավոր, բայց ոչ ամբողջ ատոմը, այլ դրա 1/16-ը։ Միևնույն ժամանակ զանգվածի քիմիական և ֆիզիկական միավորները նույնը չէին։ Քիմիականը 0,03%-ով ավելի է եղել, քան ֆիզիկականը։

Ներկայումս ֆիզիկայում և քիմիայում ընդունվել է չափման միասնական համակարգ։ Որպես ստանդարտ e.a.m. Ընտրված է ածխածնի ատոմի զանգվածի 1/12-ը։

Բրինձ. 3. Ածխածնի ատոմային զանգվածի միավորի բանաձևը.

Ցանկացած գազի կամ գոլորշու մոլային զանգվածը շատ հեշտ է չափել։ Բավական է օգտագործել վերահսկողությունը։ Գազային նյութի նույն ծավալը իր քանակով հավասար է նույն ջերմաստիճանում գտնվող մյուսին: Գոլորշու ծավալը չափելու հայտնի միջոց է տեղահանված օդի քանակությունը որոշելը։ Այս գործընթացը իրականացվում է կողային ճյուղի միջոցով, որը տանում է դեպի չափիչ սարք:

Քիմիայի համար շատ կարևոր է մոլային զանգված հասկացությունը։ Դրա հաշվարկն անհրաժեշտ է պոլիմերային համալիրների և բազմաթիվ այլ ռեակցիաների ստեղծման համար։ Դեղագործության մեջ տվյալ նյութի կոնցենտրացիան նյութում որոշվում է մոլային զանգվածի միջոցով։ Նաև մոլային զանգվածը կարևոր է կենսաքիմիական հետազոտություններ կատարելիս (տարրում նյութափոխանակության գործընթացը):

Մեր օրերում գիտության զարգացման շնորհիվ հայտնի են արյան գրեթե բոլոր բաղադրիչների, այդ թվում՝ հեմոգլոբինի մոլեկուլային զանգվածները։