141
Madhësia më e rëndësishme në kimi
Nga gjitha madhësitë, nga aspekti i rëndësisë për kiminë, më e rëndësishme është madhësia që quhet
sasia e
substancës.
Kur flasim për atë se çfarë sasie të substancës kemi, përgjigjemi, në realitet, pyetjes “
Sa ka prej asaj substance?”.
Pyetjeve të ngjashme (nëse bëhet fjalë për shumicë të objekteve) mund të përgjigjet ose kualitativisht (“
pak”,
“
shumë”) ose duke treguar numrin e objekteve të pranishme, dhe duke dhënë përgjigje
kuantitative (sasiore).
Mirëpo, nëse pyetja është: “Sa ujë ka në një gotë?” si të përgjigjemi kuantitativisht? Kuptohet,
uji nuk mund të
numërohet, por po që se do të
ishte e mundshme, eventualisht, të numërohen
molekulat e ujit
*
, ose në
përgjithësi, disa njësi tjera prej të cilave është formuar substanca.
Sipas asaj, mund të thuhet se
Sasia e substancës është madhësi e lidhur me numrin e njësive prej të cilave është formuar substanca.
Mirëpo, ekziston edhe një problem. Pikërisht, rezultati nga numërimi do të ishte i madh në mënyrë
marramendëse. Në gotën tonë, për shembull, do të kishte rreth 7 000 000 000 000 000 000 000 000 molekula
(me supozimin se është fjala për gotën e rëndomtë për ujë). A din ta thuash këtë numër me fjalë? Me siguri jo!
Po edhe të shkruarit e këtyre numrave të mëdhenj në mënyrën si është bërë kjo më lartë nuk është praktike. Në
vend të kësaj, tentohet, tu iket numrave të mëdhenj
†
si shumë e ndonjë numri të
vogël (sipas rregullit, më
i madh
se 1 dhe më i vogël se 10) dhe shkalla përkatëse prej 10. Kështu, në vend të 100 mund të shkruhet 10
2
ose 1·10
2
,
në vend të 1 000 000 mund të shkruajmë 10
6
, ndërsa në vend të numrit shumë të madh të shkruar më lartë mund
të qëndrojë 7x10
24
.
Shenja për sasinë e ndonjë substance (të themi, X) është vogël,
n- e pjerrtë. Në rastin për substancën X, shenja
për sasinë do të jenë
n(X).
E gjithë kjo,
Madhësia më e rëndësishme kimike është sasia e substancës; sasia është në lidhje me numrin e njësive në
sistem, ndërsa shenja për sasinë e substancës (ta shënojmë me A) është n(A).
* Kur numri i Avogadros nuk do të ishte aq i maaaadh.
† Ngjashëm veprohet edhe me numrat e vegjël. Edhe ata shkruhen si shumë e ndonjë numri me pak shifra (një para presjes decimale) dhe
shkalla prej 10, por kësaj here shkalla ka
tregues negativ. Në vend të 0,1 (ose, që është ngjashëm, në ven të 1/10) mund të shënohet 10
1
, në
vend të 0,00001 (i barabartë me 1/100 000, përkatësisht me 1/10
5
) mund të shkruhet 10
-5
etj.
Shkallët me tregues negativ janë të barabarta me vlerën reciproke të shkallës të bazës së njëjtë, por me tregues pozitiv.
Treguesit shkallor
(përfshirë edhe negativ) mund të përdoren edhe në lidhje me njësitë, e jo vetëm në lidhje me numrat. Treguesit, edhe pozitiv edhe negativ,
mund të kenë edhe atëherë kur bëhet fjalë për madhësitë.
142
Moli
Edhe pse gjërat dukshëm thjeshtësohen me përdorimin e mënyrës së përshkruar më lartë të prezantimit të
numrave të mëdhenj, mund të shkojmë edhe një hap përpara. Me këtë qëllim, për të treguar atë se sa do të jenë
sasia e substancës, është sjellur njësi speciale, siç e ke mësuar më, quhet
mol dhe shënohet me
mol.
Me siguri e di se (ndoshta pak më ndryshe):
moli është sasia e substancës që në vete përmban aq njësi sa ka atome në sasi të karbonit -12 të cilës i
korrespondon masa prej 0,012 kilogram; njësitë mund të jenë atome, molekula, jone, elektrone ose
grimca tjera, e po ashtu edhe grupacione të caktuara të grimcave (madje edhe të tilla të cilat nuk mund
të ekzistojnë si të lira).
Kështu, nëse për shkaqe të ndryshme është e përshtatshme, për njësitë ndonjëherë ti konsiderojmë molekulat,
herën tjetër do të marrim se njësitë janë gjysmë (ose një e teta ose e pesta) molekula. Kuptohet grimca të tilla
nuk ka, por definicioni për njësinë e substancës as që e kërkon këtë! D.m.th., njëjtë mirë mund të flitet për
një
mol H
2
SO
4
dhe për
një mol ½
H
2
SO
4
. Mirëpo, duhet të themi se për çfarë njësish mendojmë!
Fig. 5.1. Një mol i sheqerit (1), zhivës (2), bakri (3), sulfur (4) dhe ujë (5)
143
Numri i atomeve në një mol karbon -12 është (përafërsisht) 6,02
x
10
23
. Nëse pohimin e fundit, duam ta shprehim
përmes barazimit, do të shkruajmë:
N
A
= 6,02
x
10
23
/mol
Ose, shumë më shpesh
N
A
= 6,02
x
10
23
mol
-1
Madhësia
N
A
quhet
konstanta e Avogadros, ndërsa numri 6,02
·
10
23
quhet
numri i Avogadros, edhe njëri edhe
tjetri për nderë të shkencëtarit italian Avogadro (shih. faq. 40).
Numri i njësive, e jo masa ose vëllimi janë ato që e definojnë sasinë. Në këtë mund të vërtetohesh nëse e shikon
fig. 5.1.
Me ndihmën e numrit të Avogadros, mund të ridefinojmë edhe nocionin për njësinë mol
:
moli është sasia e substancës që përmban numër të Avogadros të njësive (grimcave ose grupacione të
grimcave për të cilat, sipas marrëveshjes, i konsiderojmë se paraqesin njësi).
Masa e një mol të substancës së dhënë (ta shënojmë me A) quhet
masë molare e asaj substance dhe shënohet me
M(A). njësitë për masën molare janë kg/mol, g/mol dhe ngjashëm. Mund të shkruhet edhe kg mol
–1
, g mol
–1
dhe
ngjashëm.
Barazimet e madhësive
Siç pamë, për vlerën e një madhësie fizike mund të shkruhet:
madhësia x
vlera numerike = njësia
Është lehtë të shihet se është shkruar një barazim, por i tillë në të cilin në anën e majtë qëndron vlera e madhësisë
fizike, ndërsa në të djathtën – shuma e vlerës numerike të saj dhe njësia e zgjedhur. Kuptohet, ana e majtë dhe e
djathtë e barazimit duhet të jenë të barabarta midis tyre.
Gjatë shkrimit të barazimeve të tilla, pothuaj gjithnjë në vend të emrit të madhësisë fizike do ta përdorim
simbolin e saj, të njëjtën do ta bëjmë edhe me njësinë. Vlerën numerike, do ta shkruajmë me numra.
Kështu nëse duam të themi se gjatësia e ndonjë objekti (të themi, tjerri i blerë) ka qenë tri metra, këtë mund ta
shprehim me barazimin
l = 3 m
çka, në të vërtetë, do të thotë
*
l = 3
x
m ose
l = 3
x
(1 m) ose
l = 3 x (1 m).
Barazimet në të cilat paraqiten madhësitë fizike quhen barazime të madhësive. Siç thamë, në barazimet e
madhësive praktikisht çdo herë përfshihen simbole për madhësitë fizike dhe për njësitë në të
cilat maten ato
madhësi.
Nëse në barazimin e madhësisë duam për ndonjë madhësi të shënojmë, në cilin objekt ose sistem nënkuptohet,
emri i sistemit ose objekti vihet në kllapa pas shenjës për madhësinë. Kështu, mund të shkruajmë
l
(lapsit) = 15 cm ose
m(NaCl) = 10 g.
Nëse është e nevojshme të dallohen dy gjatësi të ndryshme ose masa ose madhësi tjera të cilat nënkuptohen për
dy objekte të ndryshme të llojit të njëjtë, mund të përdorim indekse të poshtme. Nëse, të themi, kemi dy
* Vendi i zbraztë midis numrit dhe shenjës për njësinë ka kuptimin e njëjtë sikur edhe ndonjëra prej shenjave për shumëzim. Ajo patjetër
duhet të ekzistojë.
Nuk guxon të shkruhet, për shembull 3m.