Меню Рубрики

Что такое 1 моль в физике

Одной из основных единиц в Международной системе единиц (СИ) является единица количества вещества – моль.

Мольэто такое количество вещества, которое содержит столько структурных единиц данного вещества (молекул, атомов, ионов и др.), сколько атомов углерода содержится в 0,012 кг (12 г) изотопа углерода 12 С.

Учитывая, что значение абсолютной атомной массы для углерода равно m(C) = 1,99 · 10  26 кг, можно рассчитать число атомов углерода NА, содержащееся в 0,012 кг углерода.

Моль любого вещества содержит одно и то же число частиц этого вещества (структурных единиц). Число структурных единиц, содержащихся в веществе количеством один моль равно 6,02·10 23 и называется числом Авогадро (NА).

Например, один моль меди содержит 6,02·10 23 атомов меди (Cu), а один моль водорода (H2) – 6,02·10 23 молекул водорода.

Молярной массой (M) называется масса вещества, взятого в количестве 1 моль.

Молярная масса обозначается буквой М и имеет размерность [г/моль]. В физике пользуются размерностью [кг/кмоль].

В общем случае численное значение молярной массы вещества численно совпадает со значением его относительной молекулярной (относительной атомной) массы.

Например, относительная молекулярная масса воды равна:

Мr(Н2О) = 2Аr (Н) + Аr (O) = 2∙1 + 16 = 18 а.е.м.

Молярная масса воды имеет ту же величину, но выражена в г/моль:

Таким образом, моль воды, содержащий 6,02·10 23 молекул воды (соответственно 2·6,02·10 23 атомов водорода и 6,02·10 23 атомов кислорода), имеет массу 18 граммов. В воде, количеством вещества 1 моль, содержится 2 моль атомов водорода и один моль атомов кислорода.

Зная массу вещества и его химическую формулу, а значит и значение его молярной массы, можно определить количество вещества и, наоборот, зная количество вещества, можно определить его массу. Для подобных расчетов следует пользоваться формулами:

где ν – количество вещества, [моль]; m – масса вещества, [г] или [кг]; М – молярная масса вещества, [г/моль] или [кг/кмоль].

Например, для нахождения массы сульфата натрия (Na2SO4) количеством 5 моль найдем:

1) значение относительной молекулярной массы Na2SO4, представляющую собой сумму округленных значений относительных атомных масс:

2) численно равное ей значение молярной массы вещества:

3) и, наконец, массу 5 моль сульфата натрия:

m = ν · M = 5 моль · 142 г/моль = 710 г.

При нормальных условиях (н.у.), т.е. при давлении р, равном 101325 Па (760 мм. рт. ст.), и температуре Т, равной 273,15 К (0 С), один моль различных газов и паров занимает один и тот же объем, равный 22,4 л.

Объем, занимаемый 1 моль газа или пара при н.у., называется молярным объемом газа и имеет размерность литр на моль.

Зная количество газообразного вещества (ν) и значение молярного объема (Vмол) можно рассчитать его объем (V) при нормальных условиях:

где ν – количество вещества [моль]; V – объем газообразного вещества [л]; Vмол = 22,4 л/моль.

И, наоборот, зная объем (V) газообразного вещества при нормальных условиях, можно рассчитать его количество (ν):

источник

Моль — одно из важнейших понятий в химии, — это, своего рода, звено для перехода из микромира атомов и молекул в обычный макромир граммов и килограммов.

В химии часто приходится считать большие количества атомов и молекул. Для быстрого и эффективного подсчета принято пользоваться методом взвешивания. Но при этом надо знать, вес отдельных атомов и молекул. Для того, чтобы узнать молекулярную массу надо сложить массу всех атомов, входящих в соединение.

Возьмем молекулу воды H2O, которая состоит из одного атома кислорода и двух атомов водорода. Из периодической таблицы Менделеева узнаем, что один атом водорода весит 1,0079 а.е.м.; один атом кислорода — 15,999 а.е.м. Теперь, чтобы вычислить молекулярную массу воды, надо сложить атомные массы компонентов молекулы воды:

Например, для сульфата аммония молекулярная масса будет равна:

Вернемся опять к повседневной жизни, в которой мы привыкли пользоваться такими понятиями, как пара, десяток, дюжина, сотня. Все это своеобразные единицы измерения определенных объектов: пара ботинок, десяток яиц, сотня скрепок. Подобной единицей измерения в химии является МОЛЬ.

Современная наука с высокой точностью определила число структурных единиц (молекулы, атомы, ионы…), которые содержатся в 1 моле вещества — это 6,022·10 23 — постоянная Авогадро, или число Авогадро.

Постоянная Авогадро
NA = 6,022·10 23 моль -1
показывает кол-во структурных единиц в 1 моле вещества

Все вышесказанное о моле относится к микромиру. Теперь надо увязать понятие моля с повседневным макромиром.

Весь нюанс состоит в том, что в 12 граммах изотопа углерода 12 C содержится 6,022·10 23 атомов углерода, или ровно 1 моль. Таким образом, для любого другого элемента моль выражается количеством граммов, равным атомной массе элемента. Для химических соединений моль выражается количеством граммов, равным молекулярной массе соединения.

Чуть ранее мы выяснили, что молекулярная масса воды равна 18,015 а.е.м. С учетом полученных знаний о моле, можно сказать, что масса 1 моля воды = 18,015 г (т.к., моль соединения — это количество граммов, равных его молекулярной массе). Другими словами, можно сказать, что в 18,015 г воды содержится 6,022·10 23 молекул H2O, или 1 моль воды = 1 моль кислорода + 2 моля водорода.

Из приведенного примера понятна связь микромира и макромира через моль:

Число Авогадро ↔ МОЛЬ ↔ кол-во граммов, равных атомной (формульной) массе

Приведем несколько практических примеров использования моля:

Задача №1: Сколько молекул воды содержится в 16,5 молях H2O?

Решение: 16,5·6,022·10 23 = 9,93·10 24 молекул.

Задача №2: Сколько молей содержится в 100 граммах H2O?

Решение: (100 г/1)·(1 моль/18,015 г) = 5,56 моль.

Задача №3: Сколько молекул содержит 5 г диоксида углерода?

  1. Определяем молекулярную массу CO2: CO2 = 1·12,011 + 2·15,999 = 44,01 г/моль
  2. Находим число молекул: (5г/1)·(1моль/44,01г)·(6,022·10 23 /1моль) = 6,84·10 22 молекул CO2

Поскольку в 1 моле любого вещества содержится постоянное кол-во частиц, масса которых может быть различной, то и масса 1 моля различных веществ будет также различной. Для отражения этих отличий химики ввели понятие молярной массы.

Молярная масса (М, г/моль) или масса 1 моля вещества совпадает с относительными атомными и молекулярными массами (см. Масса атомов и молекул):

Молярная масса вещества (M) связана с его массой (m) и количеством (n) следующими соотношениями:

Если вам понравился сайт, будем благодарны за его популяризацию 🙂 Расскажите о нас друзьям на форуме, в блоге, сообществе. Это наша кнопочка:

источник

В уроке 5 «Моль и молярная масса» из курса «Химия для чайников» рассмотрим моль как единицу измерения количества вещества; дадим определение числу Авогадро, а также научимся определять молярную массу и решать задачи на количество вещества. Базой для данного урока послужат основы химии, изложенные в прошлых уроках, так что если вы изучаете химию с нуля, то рекомендую их просмотреть хотя бы мельком.

До этого урока мы обсуждали лишь индивидуальные молекулы и атомы, а их массы мы выражали в атомных единицах массы. В реальной жизни с индивидуальными молекулами работать невозможно, потому что они ничтожно малы. Для этого химики взвешивают вещества ни в а.е.м., а в граммах.

Чтобы перейти от молекулярной шкалы измерения масс в лабораторную шкалу, используют единицу измерения количества вещества под названием моль. 1 моль содержит 6,022·10 23 частиц (атомов или молекул) и является безразмерной величиной. Число 6,022·10 23 носит название Число Авогадро, которое определяется как число частиц, содержащихся в 12 г атомов углерода 12 C. Важно понимать, что 1 моль любого вещества содержит всегда одно и то же число частиц (6,022·10 23 ).

Как уже было сказано, термин «моль» применяется не только к молекулам, но также и к атомам. Например, если вы говорите о моле гелия (He), то это означает, что вы имеет количество равное 6,022·10 23 атомов . Точно так же, 1 моль воды (H2O) подразумевает количество равное 6,022·10 23 молекул . Однако чаще всего моль применяют именно к молекулам.

Читайте также:  Как саму себя подстричь каре с удлинением

Молярная масса – это масса 1 моля вещества, выраженная в граммах. Молярную массу одного моля любого химического элемента без труда находят из таблицы Менделеева, так как молярная масса численно равна атомной массе, но размерности у них разные (молярная масса имеет размерность г/моль). Запишите и запомните формулы для вычисления молярной массы, количества вещества и числа молекул:

  • Молярная масса формула M=m/n
  • Количество вещества формула n=m/M
  • Число молекул формула N =NA·n

где m — масса вещества, n — количество вещества (число молей), М — молярная масса, N — число молекул, NA — число Авогадро. Благодаря молярной массе вещества химики могут вести подсчет атомов и молекул в лаборатории просто путем их взвешивания. Этим и удобно использование понятия моль.

На рисунке изображены четыре колбы с различными веществами, но в каждой из них всего 1 моль вещества. Можете перепроверить, используя формулы выше.

Пример 1. Сколько граммов Н2, Н2O, СН3ОН, октана (С8Н18) и газа неона (Ne) содержится в 1 моле?

Решение: Молекулярные массы (в атомных единицах массы) перечисленных веществ приведены в таблице Менделеева. 1 моль каждого из названных веществ имеет следующую массу:

Поскольку массы, указанные в решении примера 1, дают правильные относительные массы взвешиваемых молекул, указанная масса каждого из перечисленных веществ содержит одинаковое число молекул. Этим и удобно использование понятия моля. Нет даже необходимости знать, чему равно численное значение моля, хотя мы уже знаем, что оно составляет 6,022·10 23 ; эта величина называется числом Авогадро и обозначается символом NA. Переход от индивидуальных молекул к молям означает увеличение шкалы измерения в 6,022·10 23 раз. Число Авогадро представляет собой также множитель перевода атомных единиц массы в граммы: 1 г = 6,022·10 23 а.е.м. Если мы понимаем под молекулярной массой массу моля вещества, то ее следует измерять в граммах на моль; если же мы действительно имеем в виду массу одной молекулы, то она численно совпадает
с молекулярной массой вещества, но выражается в атомных единицах массы на одну молекулу. Оба способа выражения молекулярной массы правильны.

Пример 2. Сколько молей составляют и сколько молекул содержат 8 г газообразного кислорода O2?

Решение: Выписываем из таблицы Менделеева атомную массу атома кислорода (O), которая равна 15,99 а.е.м, округляем до 16. Так как у нас молекула кислорода, состоящая из двух атомов O, то ее атомная масса равна 16×2=32 а.е.м. Хорошо, а теперь переводим ее в молярную массу: 32 а.е.м = 32 г/моль. Это означает, что 1 моль (6,022·10 23 молекул) O2 имеет массу 32 грамма. Ну и в заключении по формулам выше находим количество вещества (моль) и число молекул, содержащихся в 8 граммах O2:

  • n = m / M = 8г / 32г/моль = 0,25 моль
  • N = NA × n = 6,022·10 23 × 0,25 = 1,505·10 23 молекул

Пример 3. 1 молекула Н2 реагирует с 1 молекулой Сl2, в результате чего образуются 2 молекулы газообразного хлористого водорода НСl. Какую массу газообразного хлора необходимо использовать, чтобы он полностью прореагировал с 1 килограммом (кг) газообразного водорода?

Решение: Молекулярные массы H2 и Cl2 равны 2,0160 и 70,906 г/моль соответственно. Следовательно, в 1000 г H2 содержится

Даже не выясняя, сколько молекул содержится в одном моле вещества, мы можем быть уверены, что 496 моля Cl2 содержат такое же число молекул, как и 496,0 моля, или 1000 г, H2. Сколько же граммов Cl2 содержится в 496 молях этого вещества? Поскольку молекулярная масса Cl2 равна 70,906 г/моль, то

Пример 4. Сколько молекул H2 и Cl2 принимает участие в реакции, описанной в примере 3?

Решение: В 496 молях любого вещества должно содержаться 496 моля × 6,022·10 23 молекул/моль, что равно 2,99·10 26 молекул.

Чтобы наглядно показать, сколь велико число Авогадро, приведем такой пример: 1 моль кокосовых орехов каждый диаметром 14 сантиметров (см) мог бы заполнить такой объем, какой занимает наша планета Земля. Использование молей в химических расчетах рассматривается в следующей главе, но представление об этом пришлось ввести уже здесь, поскольку нам необходимо знать, как осуществляется переход от молекулярной шкалы измерения масс к лабораторной шкале.

Надеюсь урок 5 «Моль и молярная масса» был познавательным и понятным. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии.

источник

оБЙВПМЕЕ ЧБЦОПЕ РТБЛФЙЮЕУЛПЕ ЪОБЮЕОЙЕ ЙНЕАФ УМЕДХАЭЙЕ ЪБЛПОЩ ИЙНЙЙ: УФЕИЙПНЕФТЙЮЕУЛЙЕ Й ЗБЪПЧЩЕ.

лБЦДЩК ИЙНЙЮЕУЛЙК ЬМЕНЕОФ ПФМЙЮБЕФУС ПФ ДТХЗЙИ ОЕ ФПМШЛП ИЙНЙЮЕУЛЙН УЙНЧПМПН (ЛБЮЕУФЧЕООБС ИБТБЛФЕТЙУФЙЛБ), ОП ОЕЛПФПТЩНЙ ЛПМЙЮЕУФЧЕООЩНЙ РБТБНЕФТБНЙ. л ОЙН ПФОПУСФУС, РТЕЦДЕ ЧУЕЗП, БФПНОБС НБУУБ ЬМЕНЕОФБ Й ЪБТСД ЕЗП СДТБ (ЙМЙ РПТСДЛПЧЩК ОПНЕТ ЬМЕНЕОФБ). ьФЙ ИБТБЛФЕТЙУФЙЛЙ ДМС ЛБЦДПЗП БФПНБ ЬМЕНЕОФБ РТЙЧЕДЕОБ Ч рЕТЙПДЙЮЕУЛПК УЙУФЕНЕ ЬМЕНЕОФПЧ д. й. нЕОДЕМЕЕЧБ. пДОБЛП УМЕДХЕФ ПФНЕФЙФШ, ЮФП РТЙЧЕДЕООЩЕ НБУУЩ БФПНПЧ СЧМСАФУС ПФОПУЙФЕМШОЩНЙ ЧЕМЙЮЙОБНЙ (ФБЛ ОБЪЩЧБЕНЩНЙ, БФПНОЩНЙ ЕДЙОЙГБНЙ НБУУЩ ЙМЙ Б.Е.Н.). нПМЕЛХМСТОБС НБУУБИЙНЙЮЕУЛПЗП УПЕДЙОЕОЙС ФБЛЦЕ МЕЗЛП ПРТЕДЕМЙНБ, ФБЛ ЛБЛ ПОБ ТБЧОБ УХННЕ БФПНОЩИ НБУУ УПУФБЧМСАЭЙИ ДБООХА НПМЕЛХМХ БФПНПЧ.

пДОБЛП ЛПМЙЮЕУФЧЕООЩЕ ТБУЮЕФЩ ОБ РТБЛФЙЛЕ ОЕПВИПДЙНП РТПЧПДЙФШ Ч РТЙЧЩЮОЩИ ЕДЙОЙГБИ НБУУЩ (ЗТБННЩ, ЛЙМПЗТБННЩ Й Ф.Д.), РПЬФПНХ ПУОПЧОБС ФТХДОПУФШ, У ЛПФПТПК УФБМЛЙЧБАФУС РТЙ ЙЪХЮЕОЙЙ ИЙНЙЙ — РЕТЕИПД ПФ ПФОПУЙФЕМШОЩИ БФПНОЩИ Й НПМЕЛХМСТОЩИ НБУУ ИЙНЙЮЕУЛЙИ ЧЕЭЕУФЧ Л ЕДЙОЙГБН НБУУЩ.

рЕТЕИПД Л ВПМЕЕ РТЙЧЩЮОЩН ЕДЙОЙГБН НБУУЩ (Ч ЗТБННБИ, ОБРТЙНЕТ) МЕЗЛП ПУХЭЕУФЧЙН, ЕУМЙ ЙУРПМШЪПЧБФШ ДМС ЬФПЗП ПДОП ЙЪ ПУОПЧОЩИ РПОСФЙК ИЙНЙЙ — НПМШ ЧЕЭЕУФЧБ.

нПМШ ЧЕЭЕУФЧБ — ЬФП ЛПМЙЮЕУФЧП ЧЕЭЕУФЧБ, УПДЕТЦБЭЕЕ 6,02·10 23 БФПНПЧ ЙМЙ НПМЕЛХМ ЬФПЗП ЧЕЭЕУФЧБ.

лПМЙЮЕУФЧЕООП НБУУБ 1 НПМШ ЧЕЭЕУФЧБ — НБУУБ ЧЕЭЕУФЧБ Ч ЗТБННБИ, ЮЙУМЕООП ТБЧОБС ЕЗП БФПНОПК ЙМЙ НПМЕЛХМСТОПК НБУУЕ.

рТЙНЕТ: НПМЕЛХМСТОБС НБУУБ ЧПДЩ H2O ТБЧОБ 18 Б.Е.Н. (БФПНОБС НБУУБ ЧПДПТПДБ — 1, ЛЙУМПТПДБ — 16, ЙФПЗП 1+1+16=18). ъОБЮЙФ, ПДЙО НПМШ ЧПДЩ ТБЧЕО РП НБУУЕ 18 ЗТБННПЧ, Й ЬФБ НБУУБ ЧПДЩ УПДЕТЦЙФ 6,02·10 23 НПМЕЛХМ ЧПДЩ.

бОБМПЗЙЮОП, НБУУБ 1 НПМС УЕТОПК ЛЙУМПФЩ H2SO4 ТБЧОБ 98 ЗТБННПЧ (1+1+32+16+16+16+16=98), Б НБУУБ ПДОПК НПМЕЛХМЩ H2SO4 ТБЧОБ: 98З/6,02·10 23 = 16,28·10 -23 З.

юЙУМП 6,02·10 23 ОБЪЩЧБЕФУС ЮЙУМПН бЧПЗБДТП Й СЧМСЕФУС ЧБЦОЕКЫЕК НЙТПЧПК ЛПОУФБОФПК (NA = 6,02·10 23 НПМШ -1 ).

фБЛЙН ПВТБЪПН, МАВПЕ ИЙНЙЮЕУЛПЕ УПЕДЙОЕОЙЕ ИБТБЛФЕТЙЪХЕФУС НБУУПК ПДОПЗП НПМС ЙМЙ НПМШОПК (НПМСТОПК) НБУУПК н, ЧЩТБЦБЕНПК Ч З/НПМШ. ъОБЮЙФ, н(H2O) = 18 З/НПМШ, Б н(H2SO4) = 98 З/НПМШ.

уЧСЪШ НЕЦДХ ЛПМЙЮЕУФЧПН n (Ч НПМСИ) Й НБУУПК m (Ч ЗТБННБИ) ЧЕЭЕУФЧБ ЧЩТБЦБЕФУС ЖПТНХМПК:

чПЪОЙЛБЕФ ЪБЛПОПНЕТОЩК ЧПРТПУ П ОЕПВИПДЙНПУФЙ ЧЧЕДЕОЙС ФЕТНЙОБ «НПМШОБС НБУУБ ЧЕЭЕУФЧБ» Й ЕЗП РТЙНЕОЕОЙС, ЧЕДШ ДМС ЙЪНЕТЕОЙС НБУУЩ ЧЕЭЕУФЧБ ХЦЕ ЙНЕАФУС ЧЕМЙЮЙОЩ, ЧИПДСЭЙЕ Ч УЙУФЕНХ уй: ЛЙМПЗТБНН, ЗТБНН, ФПООБ Й Ф.Д. чПРТПУ ПФРБДБЕФ, ЕУМЙ ТБУУНПФТЕФШ РТЙНЕОЕОЙЕ ДБООЩИ ЧЕМЙЮЙО РТЙ БОБМЙЪЕ ИЙНЙЮЕУЛЙИ ХТБЧОЕОЙК.

ч ПВЭЕН УМХЮБЕ ХТБЧОЕОЙЕ ИЙНЙЮЕУЛПК ТЕБЛГЙЙ ЪБРЙУЩЧБАФ Ч ЧЙДЕ

ЗДЕ: A, B, C, D — ЧЕЭЕУФЧБ; a, b, c, d — ЛПЬЖЖЙГЙЕОФЩ ХТБЧОЕОЙС.

рТЙОСФП Ч МЕЧПК ЮБУФЙ ХТБЧОЕОЙС ЪБРЙУЩЧБФШ ЙУИПДОЩЕ (ТЕБЗЙТХАЭЙЕ) ЧЕЭЕУФЧБ, Б Ч РТБЧПК ЮБУФЙ — РТПДХЛФЩ ИЙНЙЮЕУЛПК ТЕБЛГЙЙ.

ч ЛБЮЕУФЧЕ РТЙНЕТБ ТБУУНПФТЙН РТПУФПЕ ИЙНЙЮЕУЛПЕ ЧЪБЙНПДЕКУФЧЙЕ:

дБООБС ЪБРЙУШ РПЛБЪЩЧБЕФ, ЮФП РТЙ ЧЪБЙНПДЕКУФЧЙЙ ДЧХИ НПМЕЛХМ ЗБЪППВТБЪОПЗП ЧПДПТПДБ о 2 Й ПДОПК НПМЕЛХМЩ ЗБЪППВТБЪОПЗП ЛЙУМПТПДБ п2 ПВТБЪХЕФУС ДЧЕ НПМЕЛХМЩ ЧПДЩ.

хЮЙФЩЧБС, ЮФП н(о2) = 2 З/НПМШ, н(п2) = 32 З/НПМШ Й н(о2п) = 18 З/НПМШ, Й УПИТБОСС УППФОПЫЕОЙС НЕЦДХ ЮЙУМПН НПМЕЛХМ ТЕБЗЙТХАЭЙИ ЧЕЭЕУФЧ Й РТПДХЛФПЧ ТЕБЛГЙЙ , ЙНЕЕН УМЕДХАЭХА ЛБТФЙОХ:

+ п2 = 2о2п 2 НПМЕЛХМЩ 1 НПМЕЛХМЩ 2 НПМЕЛХМЩ 200 НПМЕЛХМ 100 НПМЕЛХМ 200 НПМЕЛХМ 2·6,02·10 23 НПМЕЛХМ 1·6,02·10 23 НПМЕЛХМ 2·6,02·10 23 НПМЕЛХМ 2 НПМШ 1 НПМШ 2 НПМШ 2·2 = 4 ЗТБННБ 1·32 = 32 ЗТБННБ 2·18 = 36 ЗТБННПЧ

йЪ ДБООПЗП РТЙНЕТБ ЧЙДОП, ЮФП ЛПМЙЮЕУФЧП НПМШ ТЕБЗЙТХАЭЙИ Й ПВТБЪХАЭЙИУС Ч ТЕЪХМШФБФЕ ИЙНЙЮЕУЛПК ТЕБЛГЙЙ ЧЕЭЕУФЧ РТСНПРТПРПТГЙПОБМШОП ЛПЬЖЖЙГЙЕОФБН Ч ХТБЧОЕОЙЙ ИЙНЙЮЕУЛПК ТЕБЛГЙЙ.

Читайте также:  Singer официальный сайт швейные машины

ьФП РПЪЧПМСЕФ РТПЧПДЙФШ ЛПМЙЮЕУФЧЕООЩЕ ТБУЮЕФЩ, ЙУРПМШЪХС ХТБЧОЕОЙС ЪБДБООЩИ ИЙНЙЮЕУЛЙИ ТЕБЛГЙК.

рТЙНЕТ: ПРТЕДЕМЙФШ НБУУХПВТБЪХАЭЕКУС ЧПДЩ РТЙ УЦЙЗБОЙЙ 16 ЗТБННПЧ ЧПДПТПДБ Ч ЙЪВЩФЛЕ ЛЙУМПТПДБ.

йУРПМШЪХЕН ХЦЕ ЪОБЛПНПЕ ОБН ХТБЧОЕОЙЕ ТЕБЛГЙЙ Й ТБУУФБЧЙН Ч ОЕН ФТЕВХЕНЩЕ ЧЕМЙЮЙОЩ.

+ п2 = 2о2п 2 НПМШ 2 НПМШ 4 ЗТБННБ 36 ЗТБННПЧ 16 ЗТБННПЧ и ЗТБННПЧ

РТЙ УЗПТБОЙЙ 4 ЗТБННПЧ о2 ПВТБЪПЧБМПУШ 36 ЗТБННПЧ о2п

РТЙ УЗПТБОЙЙ 16 ЗТБННПЧ о2 ПВТБЪПЧБМПУШ и ЗТБННПЧ о2п

пФУАДБ и = 144 ЗТБННБ — НБУУБ ПВТБЪХАЭЕКУС ЧПДЩ.

ьЛЧЙЧБМЕОФОБС НБУУБ (НПМСТОБС НБУУБ ЬЛЧЙЧБМЕОФБ ЧЕЭЕУФЧБ) mЬЛЧ ФБЛЦЕ СЧМСЕФУС ПДОПК ЙЪ ЧБЦОЕКЫЙИ ИБТБЛФЕТЙУФЙЛ ЧЕЭЕУФЧБ. рП ПРТЕДЕМЕОЙА ЬЛЧЙЧБМЕОФ ЧЕЭЕУФЧБ — ЬФП ФБЛПЕ ЛПМЙЮЕУФЧП ИЙНЙЮЕУЛПЗП ЧЕЭЕУФЧБ, ЛПФПТБС ТЕБЗЙТХЕФ У 1 З ЧПДПТПДБ ЙМЙ ЧЩФЕУОСЕФ ФБЛПЕ ЦЕ ЛПМЙЮЕУФЧП ЧПДПТПДБ ЙЪ ЕЗП УПЕДЙОЕОЙК. чЕМЙЮЙОБ mЬЛЧ ПРТЕДЕМСЕФУС ЙМЙ ЬЛУРЕТЙНЕОФБМШОП, ЙМЙ, ЮБЭЕ ЧУЕЗП, ЙУИПДС ЙЪ ИЙНЙЮЕУЛПК ЖПТНХМЩ ЧЕЭЕУФЧБ Й ЕЗП РТЙОБДМЕЦОПУФЙ Л ФПНХ ЙМЙ ЙОПНХ ЛМБУУХ ИЙНЙЮЕУЛЙИ УПЕДЙОЕОЙК (НЩ ВХДЕН ТБУУНБФТЙЧБФШ ФПМШЛП ОЕПТЗБОЙЮЕУЛЙЕ УПЕДЙОЕОЙС)

mЬЛЧ(ПЛУЙДБ) = нПЛУЙДБ/(ЮЙУМП БФПНПЧ ЛЙУМПТПДБ·2);

mЬЛЧ(ПУОПЧБОЙС) = нПУОПЧБОЙС/ЛЙУМПФОПУФШ ПУОПЧБОЙС;

mЬЛЧ(ЛЙУМПФЩ) = нЛЙУМПФЩ/ПУОПЧОПУФШ ЛЙУМПФЩ;

mЬЛЧ(УПМЙ) = нУПМЙ/(ЮЙУМП БФПНПЧ НЕФБММБ·ЧБМЕОФОПУФШ НЕФБММБ).

нПЦОП ПФНЕФЙФШ, ЮФП Ч ВПМШЫЙОУФЧЕ УМХЮБЕЧ ЛЙУМПФОПУФШ ПУОПЧБОЙС ТБЧОБ ЮЙУМХ ЗЙДТПЛУЙМШОЩИ ЗТХРР Ч ЖПТНХМЕ ПУОПЧБОЙС, Б ПУОПЧОПУФШ ЛЙУМПФЩ ТБЧОБ ЮЙУМХ БФПНПЧ ЧПДПТПДБ Ч ЖПТНХМЕ ЛЙУМПФЩ.

ьЛЧЙЧБМЕОФОЩЕ НБУУЩ ЧЕЭЕУФЧ ЙУРПМШЪХАФ ДМС ЛПМЙЮЕУФЧЕООЩИ ТБУЮЕФПЧ РТЙ ИЙНЙЮЕУЛЙИ ЧЪБЙНПДЕКУФЧЙСИ НЕЦДХ ЧЕЭЕУФЧБНЙ. пЗТПНОЩН РТЕЙНХЭЕУФЧПН РТЙ ЬФПН СЧМСЕФУС ФП, ЮФП ДМС ЬФПЗП ОЕ ОХЦОП ЙУРПМШЪПЧБФШ ХТБЧОЕОЙЕ ИЙНЙЮЕУЛПК ТЕБЛГЙЙ (ЛПФПТПЕ ЧП НОПЗЙИ УМХЮБСИ ОБРЙУБФШ ЪБФТХДОЙФЕМШОП), ОХЦОП ФПМШЛП ЪОБФШ, ЮФП ДБООЩЕ ИЙНЙЮЕУЛЙЕ ЧЕЭЕУФЧБ ЧЪБЙНПДЕКУФЧХАФ НЕЦДХ УПВПК ЙМЙ ЧЕЭЕУФЧП СЧМСЕФУС РТПДХЛФПН ИЙНЙЮЕУЛПК ТЕБЛГЙЙ.

дМС ЛПМЙЮЕУФЧЕООЩИ ТБУЮЕФПЧ ЙУРПМШЪХЕФУС ЪБЛПО ЬЛЧЙЧБМЕОФПЧ: НБУУЩ ТЕБЗЙТХАЭЙИ Й ПВТБЪХАЭЙИУС ЧЕЭЕУФЧ ПФОПУСФУС ДТХЗ Л ДТХЗХ, ЛБЛ ЙИ ЬЛЧЙЧБМЕОФОЩЕ НБУУЩ.

нБФЕНБФЙЮЕУЛПЕ ЧЩТБЦЕОЙЕ ЪБЛПОБ ЬЛЧЙЧБМЕОФПЧ ЙНЕЕФ УМЕДХАЭЙК ЧЙД:

ЗДЕ: m 1 Й m 2 — НБУУЩ ТЕБЗЙТХАЭЙИ ЙМЙ ПВТБЪХАЭЙИУС ЧЕЭЕУФЧ,

mЬЛЧ(1) Й mЬЛЧ(2) — ЬЛЧЙЧБМЕОФОЩЕ НБУУЩ ЬФЙИ ЧЕЭЕУФЧ.

рТЙНЕТ: ПРТЕДЕМЙФШ НБУУХ УПДЩ (ЛБТВПОБФБ ОБФТЙС) Na2CO3, ОЕПВИПДЙНХА ДМС РПМОПК ОЕКФТБМЙЪБГЙЙ 1,96 ЛЗ УЕТОПК ЛЙУМПФЩ H2SO4.

чПУРПМШЪХЕНУС ЪБЛПОПН ЬЛЧЙЧБМЕОФПЧ

пРТЕДЕМСЕН ЬЛЧЙЧБМЕОФОЩЕ НБУУЩ ЧЕЭЕУФЧ, ЙУИПДС ЙЪ ЙИ ИЙНЙЮЕУЛЙИ ЖПТНХМ:

источник

Водород — самый легкий газ, поэтому за единицу массы атома исторически была принята масса атома водорода, и массы других атомов находились их сравнением с массой атома водорода. Примем за единицу количества водорода число Лвогадро его атомов. 1 моль водорода при нормальных условиях занимает объем 22,4 л и имеет массу 2 г. Так как молекула водорода двухатомная (Н2), 1 моль атомов водорода, занимая воображаемый объем 22,4 л, имел бы массу 1 г. Таким образом, 1 моль атомов водорода содержит 6,02 • 10 23 атомов и имеет массу 1 г, точнее, 1,00794 г. Это есть мольная масса водорода.

По ряду причин оказалось неудобным сравнивать массы элементов с массой водорода. В настоящее время такое сравнение проводят с массой атомов изотопа углерода 12 С. Принято, что число Авогадро этих атомов имеет массу, равную 12. Так как природный углерод состоит из нескольких изотопов, то его мольная масса равна 12,011. Сравнение массы 1 моля атомов элемента позволяет получить мольную массу этого элемента (часто ее называют атомной массой).

Поскольку нс все элементы соединяются с водородом, их мольные массы можно определить по мольным массам других элементов, которые соединяются с водородом. Цинк непосредственно с водородом не соединяется, но 15,999 массовых частей кислорода соединяются с 65,39 частями цинка — это и есть мольная масса цинка. Число Авогадро молекул имеет массу, равную сумме мольных масс составляющих ее атомов.

Один из давно устаревших способов определения массы 1 моля металла основан на определении его теплоемкости. Теплоемкость — это отношение количества теплоты, получаемое единицей массы вещества при нагревании или отдаваемой при охлаждении, к соответствующему изменению температуры. Если теплоемкость относится к 1 г вещества, она называется удельной теплоемкостью, если к 1 моль вещества — мольной теплоемкостью.

Правило Дюлонга и Пти утверждает, что мольная теплоемкость многих металлов при комнатной температуре равна приблизительно 26 ДжДК моль). Так как мольная теплоемкость равна произведению удельной теплоемкости (в ДжДК г)) на массу 1 моля, то, определив удельную теплоемкость металла и разделив число 26 на ее значение, получим величину, близкую к мольной массе металла.

Мольную массу элемента можно определить электролизом раствора его соли, воспользовавшись законом Фарадея, в соответствии с которым при прохождении через раствор электролита 96 485 Кл (кулонов) электричества (1 Кл = 1 А -1 с), т.е. числа Авогадро электронов, на электроде выделяется 1 моль одновалентного элемента. Чем выше заряд иона, тем меньшее количество металла выделяется. Так, 96 485 Кл выделяют из раствора 107,89 г одновалентного серебра, 27,92 г (55,84:2) железа из раствора соли железа(П) и 18,61 г (55,84:3) железа из раствора соли железа(Ш).

  • единица количества вещества;
  • • масса вещества в граммах, численно равная его мольной массе;
  • • число Авогадро NA частиц 6,02 • 10 23 ;
  • • 22,4 л газообразного вещества при нормальных условиях;
  • • масса одновалентного элемента (металла), образующегося при электролизе после пропускания числа Фарадея электричества (96 485 Кл, число Авогадро электронов);
  • • столько частиц, сколько атомов содержится в 12 г углерода 12 С.

Массу одного атома или молекулы будем называть массой атома или молекулы. Понятие «молекулярная масса» использовать не будем. Когда речь пойдет о количестве вещества (электронов, протонов, атомов, молекул, ионов), будем пользоваться понятием «мольная масса», не сопровождая его термином «относительная», так как все единицы измерения относительны.

Из того что в равных объемах любых газов независимо от числа входящих в состав молекулы атомов при одинаковых температуре и давлении содержится равное число молекул, вытекает возможность количественного изучения химических реакций. Это приводит к стехиометрическим законам.

Стехиометрия (не путайте со стереометрией) — учение о количественных соотношениях между массами вступающих в реакцию веществ. Это соотношение показывают стехиометрические коэффициенты при формулах веществ в уравнении химической реакции. В учение о стехиометрии входят правила составления химических формул и уравнений химических реакций.

Стехиометрия основывается на некоторых законах химических взаимодействий. Например, в реакциях с водородом, кислородом, азотом, хлором и другими газами объем газообразного продукта не бывает больше, чем удвоенный объем прореагировавшего газа. Из этого следует, что молекулы простых газов состоят из двух атомов.

источник

Цель: Познакомить учащихся с понятиями «количество вещества», «молярная масса» дать представление о постоянной Авогадро. Показать взаимосвязь количества вещества, числа частиц и постоянной Авогадро, а также взаимосвязь молярной массы, массы и количества вещества. Научить производить расчёты.

Тип урока: урок изучения и первичного закрепления новых знаний.

1. Количество вещества – моль

Вещества вступают в реакцию в строго определённых соотношениях. Например, чтобы получить вещество вода нужно взять столько водорода и кислорода, чтобы на каждые две молекулы водорода приходилась одна молекула кислорода:

Чтобы получить вещество сульфид железа, нужно взять столько железа и серы, чтобы на каждый атом железа приходился один атом серы.

Чтобы получить вещество оксид фосфора, нужно взять столько молекул фосфора и кислорода, чтобы на четыре молекулы фосфора приходилось пять молекул кислорода.

Определить количество атомов, молекул и других частиц на практике невозможно – они слишком малы и не видны невооружённым глазом. Для определения числа структурных единиц (атомов, молекул) в химии применяют особую величину – количество вещества (v – ню). Единицей количества вещества является моль.

  • Моль – это количество вещества, которое содержит столько структурных частиц (атомов, молекул), сколько атомов содержится в 12 г углерода.

Экспериментально установлено, что 12 г углерода содержит 6·10 23 атомов. Значит один моль любого вещества, независимо от его агрегатного состояния содержит одинаковое число частиц – 6· 10 23 .

  • 1 моль кислорода (O2) содержит 6·10 23 молекул.
  • 1 моль водорода (Н2) содержит 6·10 23 молекул.
  • 1 моль воды (Н2O) содержит 6·10 23 молекул.
  • 1 моль железа (Fe) содержит 6·10 23 молекул.

Задание: Используя полученную информацию, ответьте на вопросы:

а) сколько атомов кислорода содержится в 1 моле кислорода?

б) сколько атомов водорода и кислорода содержится в 1 моле воды (Н2O)?

– 6·10 23 ·2 = 12· 10 23 атомов водорода и 6·10 23 атомов кислорода.

Число 6·10 23 названо постоянной Авогадро в честь итальянского учёного 19 века и обозначается NА. Единицы измерения атомы/моль или молекулы/моль.

2. Решение задач на нахождение количества вещества

Часто нужно знать, сколько частиц вещества содержится в определённом количестве вещества. Или же найти количество вещества по известному числу молекул. Эти расчёты можно сделать по формуле:

N = v·

где N – число молекул, NА – постоянная Авогадро, v – количество вещества. Из этой формулы можно выразить количество вещества.

Задача 1. Сколько атомов содержится в 2 молях серы?

Задача 2. Сколько атомов содержится в 0,5 молях железа?

Задача 3. Сколько молекул содержится в 5 молях углекислого газа?

Задача 4. Какое количество вещества составляет 12·10 23 молекул этого вещества?

Задача 5. Какое количество вещества составляет 0,6·10 23 молекул этого вещества?

v = 0,6·10 23 / 6·10 23 = 0,1 моль.

Задача 6. Какое количество вещества составляет 3·10 23 молекул этого вещества?

3. Молярная масса

Для химических реакций нужно учитывать количество вещества в молях.

В: Но как на практике отмерить 2, или 2,5 моль вещества? В каких единицах лучше всего измерять массу веществ?

Для удобства в химии используют молярную массу.

Молярная масса – это масса одного моля вещества.

Обозначается – М. Измеряется в г/моль.

Молярная масса равна отношению массы вещества к соответствующему количеству вещества.

где М – молярная масса вещества, v – количество вещества, т – масса вещества.

Молярная масса – величина постоянная. Численное значение молярной массы соответствует значению относительной атомной или относительной молекулярной массы.

В: Как можно найти значения относительной атомной или относительной молекулярной массы?

Мr (S) = 32; M (S) = 32 г/моль – что соответствует 1 молю серы

Мr (Н2О) = 18; М (Н2О) = 18 г/моль – что соответствует 1 молю воды.

Следует отличать понятия «моль молекул» и «моль атомов».

Например, Н2О соответствует одному молю молекулы воды.

В: Сколько молей атомов кислорода и водорода содержится в одном моле молекулы воды?

В одном моле молекулы воды содержится два моля атомов водорода и один моль атомов кислорода.

4. Решение задач на нахождение массы вещества

Задача 7. Определить массу 0,5 моль железа.

Задача 8. Определить массу 0,25 моль меди

Задача 9. Определить массу 2 моль углекислого газа (СO2)

Задача 10. Сколько молей оксида меди – CuО составляют 160 г оксида меди?

Задача 11. Сколько молей воды соответствуют 30 г воды

Задача 12. Сколько молей магния соответствует его 40 граммам?

Фронтальный опрос:

  1. Что такое количество вещества?
  2. Чему равен 1 моль любого вещества?
  3. Что такое молярная масса?
  4. Отличается ли понятия «моль молекул» и «моль атомов»?
  5. Объясните на примере молекулы аммиака NН3.
  6. Зачем необходимо знать формулы при решении задач?
  1. Сколько молекул содержится в 180 граммах воды?
  2. Сколько молекул составляет 80 г углекислого газа?

Изучить текст параграфа, составить две задачи: на нахождение количества вещества; на нахождение массы вещества.

  1. Гара Н.Н. Химия. Уроки в 8 классе: пособие для учителя. _ М.: Просвещение, 2009.
  2. Рудзитес Г.Е., Фельдман Ф.Г. Химия. 8 класс.: Учебник для общеобразовательных учебных учреждений – М.: Просвещение, 2009.

источник

МКТ — это просто!

«Ничто не существует, кроме атомов и пустого пространства …» — Демокрит
«Любое тело может делиться до бесконечности» — Аристотель

Цель МКТ — это объяснение строения и свойств различных макроскопических тел и тепловых явлений, в них протекающих, движением и взаимодействием частиц, из которых состоят тела.
Макроскопические тела — это большие тела, состоящие из огромного числа молекул.
Тепловые явления — явления, связанные с нагреванием и охлаждением тел.

Основные утверждения МКТ

1. Вещество состоит из частиц (молекул и атомов).
2. Между частицами есть промежутки.
3. Частицы беспорядочно и непрерывно движутся.
4. Частицы взаимодействуют друг с другом (притягиваются и отталкиваются).

Подтверждение МКТ:

1. экспериментальное
— механическое дробление вещества; растворение вещества в воде; сжатие и расширение газов; испарение; деформация тел; диффузия; опыт Бригмана: в сосуд заливается масло, сверху на масло давит поршень, при давлении 10 000 атм масло начинает просачиваться сквозь стенки стального сосуда;

— диффузия; броуновское движение частиц в жидкости под ударами молекул;

— плохая сжимаемость твердых и жидких тел; значительные усилия для разрыва твердых тел; слияние капель жидкости;

2. прямое
— фотографирование, определение размеров частиц.

Броуновское движение

Броуновское движение — это тепловое движение взвешенных частиц в жидкости (или газе).

Броуновское движение стало доказательством непрерывного и хаотичного (теплового) движения молекул вещества.
— открыто английским ботаником Р. Броуном в 1827 г.
— дано теоретическое объяснение на основе МКТ А. Эйнштейном в 1905 г.
— экспериментально подтверждено французским физиком Ж. Перреном.

Размеры частиц

Диаметр любого атома составляет около см.

Число молекул в веществе

где V — объем вещества, Vo — объем одной молекулы

Масса одной молекулы

где m — масса вещества,
N — число молекул в веществе

Единица измерения массы в СИ: [m]= 1 кг

В атомной физике массу обычно измеряют в атомных единицах массы (а.е.м.).
Условно принято считать за 1 а.е.м. :

Относительная молекулярная масса вещества

Для удобства расчетов вводится величина — относительная молекулярная масса вещества.
Массу молекулы любого вещества можно сравнить с 1/12 массы молекулы углерода.

где числитель — это масса молекулы, а знаменатель — 1/12 массы атома углерода

— это величина безразмерная, т.е. не имеет единиц измерения

Относительная атомная масса химического элемента

где числитель — это масса атома, а знаменатель — 1/12 массы атома углерода

— величина безразмерная, т.е. не имеет единиц измерения

Относительная атомная масса каждого химического элемента дана в таблице Менделеева.

Другой способ определения относительной молекулярной массы вещества

Относительная молекулярная масса вещества равна сумме относительных атомных масс химических элементов, входящих в состав молекулы вещества.
Относительную атомную массу любого химического элемента берем из таблицы Менделеева!)

Количество вещества (ν) определяет относительное число молекул в теле.

где N — число молекул в теле, а Na — постоянная Авогадро

Единица измерения количества вещества в системе СИ: [ν]= 1 моль

1 моль — это количество вещества, в котором содержится столько молекул (или атомов), сколько атомов содержится в углероде массой 0,012 кг.

Запомни!
В 1 моле любого вещества содержится одинаковое число атомов или молекул!

Но!
Одинаковые количества вещества для разных веществ имеют разную массу!

Постоянная Авогадро

Число атомов в 1 моле любого вещества называют числом Авогадро или постоянной Авогадро:

Молярная масса

Молярная масса (M) — это масса вещества, взятого в одном моле, или иначе — это масса одного моля вещества.

— масса молекулы
— постоянная Авогадро

Единица измерения молярной массы: [M]=1 кг/моль.

Эти формулы получаются в результате подстановки вышерассмотренных формул.

Масса любого количества вещества

Количество вещества

Число молекул в веществе

Молярная масса

Масса одной молекулы

Связь между относительной молекулярной массой и молярной массой

Молекулярная физика. Термодинамика — Класс!ная физика

источник

Популярные записи