Что такое n и N (не азот) в химии? По каким формулам их находить?

Как это обычно понимают в школьной/вузовской химии:

n — это количество вещества (в молях).
N — это число частиц (атомов, молекул, ионов и т. п.), просто счётчик без единиц.

Связующее звено между ними — число Авогадро $N_A \approx 6{,}022\cdot10^{23}\ \text{моль}^{-1}$.

Полезные формулы

Для n (моли):

1. По массе:

где $m$ — масса вещества, $M$ — молярная масса.

2. По числу частиц:

3. По объёму газа:

где $V_m$ — молярный объём газа при заданных условиях. На «н.у.» в школьной практике обычно берут $V_m\approx 22{,}4\ \text{л/моль}$ (0 °C и 1 атм). В некоторых курсах используют $22{,}7\ \text{л/моль}$ (0 °C и 1 бар).

4. Для растворов (молярная концентрация $c$, М):

где $V$ — объём раствора в литрах.

Для N (число частиц):

1. Через моли:

2. Через массу одной частицы $m_0$:

(редко нужно, но формально верно; $m_0=\frac{M}{N_A}$).

3. Для идеального газа через параметры состояния:

где $p$ — давление, $V$ — объём, $T$ — температура, $k_B$ — постоянная Больцмана.

Короткие примеры

• Взяли $18\ \text{г}$ воды: $n=\frac{18}{18}=1\ \text{моль}$, значит $N\approx 6{,}022\cdot10^{23}$ молекул.

• Имеем $11{,}2\ \text{л}$ $O_2$ при н.у.: $n=\frac{11{,}2}{22{,}4}=0{,}5\ \text{моль}$.

• Раствор $c=0{,}10\ \text{М}$, объём $V=0{,}250\ \text{л}$: $n=0{,}10\cdot0{,}250=0{,}025\ \text{моль}$, $N\approx 0{,}025\cdot 6{,}022\cdot10^{23}=1{,}51\cdot10^{22}$ частиц.

Важные оговорки по обозначениям

• В формулах реакций для «коэффициента» чаще используют греческую букву $\nu$ (ню), а не латинскую $n$.

• В теме растворов заглавная N иногда встречается как «нормальность» (эквивалентная концентрация). Тогда $N=C_\text{экв}=z\cdot c$, где $z$ — эквивалентный фактор. Но в большинстве современных курсов для концентраций применяют $c$, а N — именно «число частиц».