Взаимодействие и обратные связи между физическими и химическими процессами в атмосфере Единицы измерений содержания атмосферных газов;

Концентрация Газа

• Счетная концентрация (number density) n_X газа X определяется как количество молекул газа в единице объема

• Измеряется в единицах число молекул в см кубическом (molecules cm^-3, или cm^-3, или molecules/cm³)

• Массовая концентрация (mass concentration) r_X, определяется как масса газа X в единице объема воздуха

• Также называется как плотность газа X (mass density)

• Измеряется в единицах г в см кубическом (g^.cm^-3, или g/cm³) или в кг в метре кубическом (kg^.m^-3, или kg/m³)

Перевод из счетной концентрации в массовую и обратно

Закон Авога́дро — в равных объёмах различных газов, взятых при одинаковых температуре и давлении, содержится одно и то же число молекул.

Уравнение состояния идеального газа

Первое следствие из закона Авогадро: один моль любого газа при одинаковых условиях занимает одинаковый объём.

В частности, при нормальных условиях, т.е. при 0° С (273К) и 101,3 кПа, объём 1 моля газа, равен 22,4 л/моль.

Моль (обозначение: моль, международное: mol) — единица измерения количества вещества. Соответствует количеству вещества, в котором содержится N_A частиц (молекул, атомов, ионов, электронов или любых других тождественных структурных частиц). N_A это постоянная Авогадро, равная количеству атомов в 12 граммах нуклида углерода ¹²C. Таким образом количество частиц в одном моле любого вещества постоянно и равно числу Авогадро N_A.

N_A = 6,02214179(30)×10²³.

Иначе говоря, моль — это количество вещества, масса которого, выраженная в граммах, численно равняется его молекулярной массе.

Молекуля́рная ма́сса (менее правильный термин: молекулярный вес) — масса молекулы, выраженная в атомных единицах массы. Численно равна молярной массе. Однако следует чётко представлять разницу между молярной массой и молекулярной массой, понимая, что они равны лишь численно и различаются по размерности.

Молекулярные массы сложных молекул можно определить, просто складывая молекулярные массы входящих в них элементов. Например, молекулярная масса воды (H₂O) есть

M_H2O = 2 M_H + M_O ≈ 2·1+16 = 18 а. е. м.

А́томная едини́ца ма́ссы (обозначение а. е. м.), она же дальто́н, — внесистемная единица массы, применяемая для масс молекул, атомов, атомных ядер и элементарных частиц. Атомная единица массы выражается через массу нуклида углерода ¹²C и равна 1/12 массы этого нуклида.

Официально рекомендованными являются англоязычные термины atomic mass unit (a.m.u.) и более точный — unified atomic mass unit (u.a.m.u.) (универсальная атомная единица массы, но в русскоязычных научных и технических источниках он употребляется реже).

Из определения числа Авогадро – одна молекула углерода весит г, а одна атомная единица «весит»

В 1997 году во 2-ом издании справочника терминов ИЮПАК установленно численное значение а. е. м.:

1 а. е. м. ≈ 1,660 540 2(10)∙10⁻²⁷ кг = 1,660 540 2(10)∙10⁻²⁴ г.

С другой стороны, 1 а. е. м. — это величина, обратная числу Авогадро, то есть 1/N_A. Такой выбор атомной единицы массы удобен тем, что молярная масса данного элемента, выраженная в граммах на моль, в точности совпадает с массой этого элемента, выраженной в а. е. м.

Таким образом для пересчета из счетной концентрации в массовую нужно счетную концентрацию разделить на число Авогадро и умножить на молекулярную массу

Для обратного перевода надо массовую концентрацию домножить на число Авогадро и разделить на молекулярную массу