Ainemäärä
Wikipedia
Ainemäärä (tunnus n) on fysikaalinen perussuure, joka ilmaisee tarkasteltavan järjestelmän hiukkasten lukumäärän. Ainemäärää käytetään etenkin kemiassa, mutta myös eräillä fysiikan aloilla kuten lämpöopissa. Ainemäärän yksikkö mooli (mol) on yksi SI-järjestelmän perusyksiköistä, ja sen määritelmä liittyy läheisesti Avogadron lukuun. Yhdessä moolissa ainetta on määritelmän mukaan yhtä monta atomia, molekyyliä, ionia tai muuta hiukkasta kuin 12 grammassa hiili-12 -isotooppia on atomeja. Tätä lukumäärää nimitetään Avogadron luvuksi eli Avogadron vakioksi, ja se on 6,022×1023 kappaletta.
Mooli ainetta on aina yhtä monta grammaa kuin on kyseisen aineen atomi- tai molekyylipaino atomimassayksikköinä. Esimerkiksi yksi mooli atomeina olevaa vetyä on noin 1 gramma, koska vedyn atomipaino on vähän yli 1, mutta mooli tavallista kaksiatomisina molekyyleinä (H2) olevaa vetyä on noin 2 grammaa. Vastaavasti yksi mooli erillisinä atomeina olevaa happea on noin 16 grammaa, koska hapen atomipaino on noin 16, mutta mooli tavallista kaksiatomisina molekyyleinä (O2) olevaa happea on noin 32 g ja mooli otsonia (O3) on noin 48 g.
Aineen ainemäärä voidaan laskea, jos tiedetään aineen massa (m) ja moolimassa (M)
.
Ideaalikaasun ainemäärä voidaan NTP-olosuhteissa laskea, jos tiedetään aineen tilavuus (V) ja moolitilavuus (Vm)
.
Hiukkasmäärän (N) ja Avogadron luvun (NA) avulla saadaan myös ainemäärä
.
Konsentraation (c) ja tilavuuden (V) avulla ainemäärä saadaan yhtälöstä
.
Ideaalikaasun ainemäärä voidaan laskea
,
missä p = paine, V = kaasun tilavuus, R = kaasuvakio ja T = lämpötila kelvineinä.
