Как вычислить какое количество вещества содержится
В сентябре, когда я начинаю работать с новыми учениками, всегда волнуюсь. Первые занятия – самые важные, поскольку происходит построение “призмы”, через которую я буду передавать знания и опыт, а ученик – воспринимать информацию и учиться работать с ней.
Я преподаю химию как точный предмет, в основе которого лежит строгая математическая логика. Я учу строить систему в любой поступающей информации, видеть главные узлы системы и связи между ними. Только так можно изучить такой сложный предмет, каким является химия. Ребята учатся грамотно учиться, затем свои знания и опыт работы они переносят в высшую школу, изучая более сложные медицинские предметы.
Не все проходит гладко. Накопление информации и опыта всегда индивидуально и связано с формированием сложной системы условных рефлексов. Но даже в самых тяжелых и запущенных случаях я не опускаю руки, использую современные технологии нейрофизиологии для ускорения процесса образования и повышения его качества.
Вспоминаю 2008 год. Это был последний год без ЕГЭ. Тяжелые задания на письменных вступительных экзаменах подразумевали серьезную подготовку, особенно по решению сложных задач. В тот год у меня были очень сильные ученики. Все как на подбор, быстро схватывали материал, набирались опыта и решали сложные задачи. И только Дима резко отставал от всех остальных. На занятиях он работал отлично, но как только покидал стены кабинета, весь изученный материал и накопленный опыт исчезали бесследно. На следующем занятии приходилось начинать все с начала. Так продолжалось несколько месяцев. Я понимала, что это не вина, а беда мальчика, а ключ к решению проблемы спрятан в индивидуальных особенностях физиологии высшей нервной деятельности. Пришлось обратиться за советом к своим бывшим ученикам, профессиональным нейрофизиологам. Как решилась проблема Димы и кем он стал теперь, я расскажу позже. А мы продолжим изучать химию. Тема сегодняшней статьи – количество вещества (моль).
Количество вещества (моль)
Количество вещества (моль) – важная расчетная величина в химии. Это именно тот золотой ключик, которым открывают любую, даже самую потайную дверь химической задачи. Термины “моль” и “молекула” – однокоренные, они произошли от латинского слова “moles”. В XVII в. появился термин “молекула” (“маленькая масса”). Понятие “моль” (“большая масса”, “порция”) появилось в начале XX века. Автор термина “моль” – немецкий химик и физик Вильгельм Оствальд.
Количество вещества определяется числом частиц, из которых состоит данное вещество (атомов, молекул, ионов), и обозначается греческой буквой “ню”. Для характеристики количества вещества в химии используют особую единицу измерения – моль.
Моль – это количество вещества, которое содержит столько структурных единиц (атомов, молекул, ионов), сколько атомов углерода содержится в 12 г изотопа углерода 12С. Экспериментально установлено, что один моль любого вещества содержит число Авогадро структурных единиц. В настоящее время известно более 60 независимых экспериментальных методов определения значения числа Авогадро.
Молярная масса – это масса 1 моля вещества, то есть отношение массы вещества к его количеству, выраженное в г/моль.
Абсолютная масса одной молекулы (атома) определяется делением молярной массы на число Авогадро
Итак, мы освоили первые математические формулы для химических расчетов. Попробуем закрепить наши знания и умение пользоваться этими формулами на решении простейших задач по химии.
Задача 1
Определите массу карбоната натрия и воды, которые содержатся в 0,8 моль кристаллической соды
Задача 2
Вычислите абсолютную массу одной молекулы углекислого газа в граммах
Задача 3
Образец вещества, массой 5,6 г содержит десятую часть числа Авогадро молекул. Определите молярную массу вещества
Задача 4
Эквимолярная смесь оксида фосфора (V) и диоксида кремния имеет массу 60,6 г. Определите массу оксида фосфора (V)
Вот мы и освоили первые, самые важные расчетные величины и поучились с ними работать. Но это еще не все. С количеством вещества можно вытворять такие замечательные трюки, которые вы даже представить не можете! Об этом скоро в следующих статьях.
А теперь о Диме и его проблеме с изучением химии. Тайна лежала в индивидуальных особенностях бета-тета активности головного мозга. Мои бывшие ученики, а теперь – ведущие нейрофизиологи МГУ работают с ритмами мозга. Они определили, что бета-тета ритмы мозга находится под влиянием гиппокампа, который играет ключевую роль в ускоренной переработке информации и активации долговременной памяти. Стимуляция бета-тета волновой активности способствует изучению иностранных языков, усвоению новых терминов, более быстрому и конструктивному получению фундаментальных знаний. Дима прошел курс БОС терапии по стимуляции мозговой активности в одной из лабораторий МГУ. Уже через месяц он не только достиг уровня своих товарищей, но и даже превзошел их. Как показали исследования, после трех часов решения задач по химии также происходил невероятный всплеск бета-тета волн, а через три месяца регулярных занятий формировался высокий уровень бета-тета потенциала! Дима блестяще сдал вступительные экзамены и в 2008 году поступил в РГМУ им. Н.И.Пирогова (РНИМУ им. Н.И. Пирогова). Сегодня Дима работает врачом-педиатром в одной из центральных клиник Москвы.
Вы готовитесь к ЕГЭ и хотите поступить в медицинский? Обязательно посетите мой сайт Репетитор по химии и биологии https://repetitor-him.ru. Здесь вы найдете огромное количество задач, заданий и теоретического материала, познакомитесь с моими учениками, многие из которых уже давно работают врачами. Звоните мне +7(903) 186-74-55. Приходите ко мне на курс, на Мастер-классы “Решение задач по химии” – и вы сдадите ЕГЭ с высочайшими баллами, и станете студентом престижного ВУЗа!
PS! Если вы не можете со мной связаться из-за большого количества звонков от моих читателей, пишите мне в личку ВКонтакте, или на Facebook. Я обязательно отвечу вам.
Репетитор по химии и биологии кбн В.Богунова
Источник
4 октября 2011
Автор
КакПросто!
Некоторые химические задачи требуют выполнения стандартных действий, поэтому их знание часто оказывается полезным. Алгоритм нахождения количества вещества достаточно прост, он может пригодиться для упрощения хода решения.
Инструкция
Определите для себя, что как теоретическое понятие представляет собой количество вещества. Это число показывает то количество структурных элементов, которые входят в данное вещество. При этом в качестве структурных частиц рассматриваются как атомы и молекула, так и протоны, электроны и т.д. Понимание позволит вам быстрее понять, что в данной задаче будет полезно вычислить количество вещества.
Запомните основную единицу выражения количества вещества – моль. 1 Моль – это такое количество вещества, которое содержит число частиц, равное количеству атомов в 12 грамма нуклида углерода. Это количество носит название постоянной Авогадро: для вычислений вам потребуется знать его примерное значение: 6,022*1023.
Познакомьтесь также с еще одним понятием, которое потребуется вам для вычисления количества вещества: это молярная масса, или масса одного моля отдельного атома элемента. Уже из определения заметно, что она измеряется в г/моль. Воспользуйтесь стандартной таблицей, которая содержит значения молярной массы для некоторых элементов.
Примените формулу для нахождения количества вещества: n = m/M, где n – искомая величина, m – его масса, а М – молярная масса. В задаче могут содержаться данные о молекулярной массе, представляющей собой массу одной молекулы, выраженной в атомной единице массы. В этом случае для нахождения молярной массы вам потребуется умножить это число на постоянную Авогадро.
Воспользуйтесь формулой для вычисления количества вещества для газообразных веществ, если в задаче предъявлены соответствующие условия. В этом случае вам необходимо оперировать не с массой, а с объемом исходного элемента, а вместо молярной массы используйте молярный объем газа при нормальных условиях (2,24 л/моль).
Войти на сайт
или
Забыли пароль?
Еще не зарегистрированы?
This site is protected by reCAPTCHA and the Google
Privacy Policy and
Terms of Service apply.
Источник
Учимся решать задачи 8 класс
Решение задач по теме: «Моль. Количество вещества».
Обозначения:
n- количество вещества, (моль, кмоль, ммоль)
m – масса, ( г, кг, мг)
M – молярная масса, ( г/ моль, кг/ кмоль, мг/ ммоль)
V – объем, (л, м3, см3, мл)
Vм – молярный объем (л/ моль, м3/ кмоль, мл/ ммоль) для любого газа при нормальных условиях (н.у.) равен 22,4 л/моль
N- число частиц (атомы, молекулы, ионы)
NА- постоянная Авогадро равна 6,02.1023 частиц.моль-1
n= m/M n= V/VM n= N/NA
Задача 1. Сколько молекул озона О3 содержится в 72 г его?
Дано:
m(О3)= 72г
Решение
1) n (О3)=m/ M= 72г:48г/моль=1,5моль
M(О3)=16.3= 48 г/моль
2) N (О3)=n NA= =1,5моль.6,02.1023молекул.моль-1=9.1023молекул
Ответ: N (О3)= 9.1023молекул
Найти:
N (О3)-?
Задача 2. Какой объем занимают (при н.у.) 280 кг азота?
Дано:
m(N2) = 280кг
Решение
n (N2)=m/ M= 280кг:28кг/ кмоль =10кмоль
M (N2) = 14.2= 28 г/моль= 28кг/ кмоль
V (N2)= n .Vм =10кмоль.22,4м3/ кмоль=224 м3
Ответ: V (N2)= 224 м3
Найти:
V (N2) -?
Задача 3. Какую массу имеют 112л (при н.у.) углекислого газа?
Дано:
V (СО2) = 112л
Решение
n (СО2)=V/ Vм = 112л/ 22,4л/моль= 5 моль
m (СО2) = n.M= 5моль?(12+16.2) г/ моль= 5.44=220г
Ответ: m (СО2) =220г
Найти:
m (СО2)-?
Решите самостоятельно задачи:
1. Хлориду натрия массой 5,85 г соответствует количество вещества:
1) 1 моль; 2) 0,5 моль; 3) 0,1 моль; 4 ) 0,01 моль.
2. Оксиду кальция массой 28 г соответствует количество вещества:
1) 1 моль; 2) 0,1 моль; 3 )2 моль; 4) 0,5 моль.
3. Масса 0,25 моль хлорида меди (II) равна:
1) 64 г; 2) 24,75 г; 3) 24,875 г; 4) 33,75 г.
Ответы:
1. 3
2. 4
3. 4
4. Какой объем при н.у. занимают 64г оксида серы (IV)?
5. Какую массу имеют 3 • 1024 молекул углекислого газа (оксида углерода (IV))?
6. Какую массу имеют 44,8 л при н.у. угарного газа (оксид углерода (II))?
7. Какой объем занимают 6 • 1023молекул сероводорода H2S?
9. Какой объем при н.у. занимают 96г озона О3?
10. Сколько молекул хлора CI2 cодержится в 284г его?
Решебник по “Химия 8 класс” Рабочая тетрадь Габриелян О.С. Сладков С.А
Тема 15. Молярный объём газов
Часть I
1. 1 моль любого газа при н. у. занимает одинаковый объём, равный 22,4 л. Этот объём называется молярный и обозначается Vm.
2. Количество вещества (n) — отношение объёма газа при н. у. к молярному объёму:
n = V/Vm=> Vm измеряется в л/моль.
3. Следовательно, количество вещества
4. Дополните таблицу «Количественные характеристики веществ», делая необходимые вычисления.
Часть II
1. Установите соотношение между названием и размерностью величины.
2. Укажите формулы, которые являются производными от основной формулы n = V/Vm.
2) V=n•Vm
3) Vm=V/n
3. Сколько молекул содержат 44,8 л (н. у.) углекислого газа? Решите задачу двумя способами.
4. Придумайте условие задачи, в которой нужно найти число молекул N, если известен объём V.
Найти число частиц оксида азота(II), если его объём равен 67,2 л.
Решите задачу любым способом.
5. Вычислите массу 78,4 л (н. у.) хлора.
6. Найдите объём 297 г фосгена (COCl2).
7. Вычислите массу 56 л аммиака, 10% -й водный раствор которого в медицине известен под названием «нашатырный спирт».
8. Придумайте задачу с использованием изученных понятий. С помощью компьютера создайте рисунок, иллюстрирующий данную задачу. Предложите способ её решения. Верно ли, что 22,4 л азота или 22,4 л водорода одинаковы по массе? Ответ подтвердите вычислениями.
Источник
Моль, молярная масса
В химических
процессах участвуют мельчайшие частицы – молекулы, атомы, ионы, электроны.
Число таких частиц даже в малой порции вещества очень велико. Поэтому, чтобы
избежать математических операций с большими числами, для характеристики
количества вещества, участвующего в химической реакции, используется
специальная единица – моль (n) или (n)
Моль – это такое количество
вещества, в котором содержится определенное число частиц (молекул, атомов,
ионов), равное постоянной Авогадро
Постоянная
Авогадро NA определяется как число атомов, содержащееся в 12 г
изотопа 12С:
Таким
образом, 1 моль любого вещества содержит 6,02 • 1023 частиц этого вещества.
1 моль кислорода содержит 6,02 • 1023 молекул O2.
1 моль серной кислоты содержит 6,02 • 1023 молекул H2SO4.
1 моль железа содержит 6,02 • 1023 атомов Fe.
1 моль серы содержит 6,02 • 1023 атомов S.
2 моль серы содержит 12,04 • 1023 атомов S.
0,5 моль серы содержит 3,01 • 1023 атомов S.
Исходя из
этого, любое количество вещества можно выразить определенным числом молей ν (ню).
Например, в образце вещества содержится 12,04 • 1023 молекул. Следовательно, количество
вещества в этом образце составляет:
В общем
виде:
где N – число частиц данного
вещества;
Nа – число частиц, которое содержит 1 моль вещества
(постоянная Авогадро).
Молярная
масса вещества (M) – масса,
которую имеет 1 моль данного вещества.
Эта величина, равная отношению массы m вещества к количеству вещества ν,
имеет размерность кг/моль или г/моль. Молярная масса, выраженная
в г/моль, численно равна относительной относительной молекулярной массе Mr
(для веществ атомного строения – относительной атомной массе Ar).
Например, молярная масса метана CH4 определяется следующим образом:
Мr(CH4) = Ar(C) + 4 Ar(H) = 12+4 =16
M(CH4)=16
г/моль, т.е. 16 г CH4 содержат 6,02 • 1023 молекул.
Молярную
массу вещества можно вычислить, если известны его масса m и количество
(число молей) ν, по формуле:
Соответственно,
зная массу и молярную массу вещества, можно рассчитать число его молей:
или найти
массу вещества по числу молей и молярной массе:
m = ν • M
Необходимо
отметить, что значение молярной массы вещества определяется его качественным и
количественным составом, т.е. зависит от Mr и Ar. Поэтому
разные вещества при одинаковом количестве молей имеют различные массы m.
Пример
Вычислить массы метана CH4 и этана С2H6,
взятых в количестве ν = 2 моль каждого.
Решение
Молярная масса метана M(CH4) равна 16 г/моль;
молярная масса этана M(С2Н6) = 2 • 12+6=30 г/моль.
Отсюда:
m(CH4) = 2 моль • 16 г/моль = 32 г;
m(С2Н6) = 2 моль • 30 г/моль = 60 г.
Таким
образом, моль – это порция вещества, содержащая одно и то же число частиц, но
имеющая разную массу для разных веществ, т.к. частицы вещества (атомы и
молекулы) не одинаковы по массе.
n(CH4)
= n(С2Н6),
но m(CH4) < m(С2Н6)
Вычисление ν
используется практически в каждой расчетной задаче.
Взаимосвязь:
Задача №1. Вычислите молярную массу сахара,
взятого количеством вещества 2 моль и весом 684 г
Дано: ν(сахара)=2 моль m(сахара) =684 г | Решение: М=m/ ν=684г/2моль=342г/моль |
Найти: М=? | Ответ: М(сахара)=342г/моль |
Задача №2. Вычислите массу (г) железа,
взятого количеством вещества
0,5 моль?
Дано: ν(Fe)=0,5 моль | Решение: m = M · ν M(Fe) = Ar(Fe) = 56 г/моль (Из периодической m (Fe) = 56 г/моль · 0,5 моль = 28 г |
Найти: m(Fe) – ? | Ответ: m (Fe) =28 г |
Задача №3. Вычислите массу (г) 12,04 · 1023 молекул
оксида кальция CaО?
Дано: N(CaO)= 12,04 * 1023 молекул | Решение: m = M · ν, ν= N/Na, следовательно, формула для расчёта m = M · (N/Na) M(CaO) = Ar(Ca) + Ar(O) = 40 + 16 = 56 г/моль m= 56 г/моль · (12,04 * 1023/6.02 |
Найти: m(СaO) – ? | Ответ: m=112г |
ТРЕНАЖЁРЫ
Тренажёр
№1 – Взаимосвязь количества вещества, числа частиц и постоянной Авогадро
Тренажёр
№2 – Взаимосвязь массы, количества вещества и молярной массы
Тренажёр
№3 – Вычисление количества вещества по известной массе вещества
Тренажёр
№4 – Вычисление массы вещества по известному количеству вещества
Тренажёр
№5 – Вычисление массы вещества по известному числу частиц вещества
Тренажёр
№6 – Вычисление молярной массы вещества
Тренажёр
№7 – Вычисление числа частиц вещества по известной массе вещества
Тренажёр
№8 – Вычисления числа частиц вещества по известному количеству вещества
Интерактивны тесты
“Упражнения
для контроля и самопроверки по вычислению количества вещества”
“Упражнения
для контроля и самопроверки по вычислению молярной массы вещества “
Задания для закрепления
Задача 1. Вычислите массу воды (г), взятой количеством вещества 5 моль?
Задача 2. Вычислите массу 24,08 *1023 молекул серной кислоты H2SO4?
Задача
3. Определите число атомов в 56 г железа Fe?
Источник
12 апреля 2011
Автор
КакПросто!
В обыденной жизни нам крайне редко приходится сталкиваться с вопросом нахождения количества вещества, разве что в случае совместного решения задачек по химии с ребенком-школьником.
Инструкция
Как известно из начального курса химии, количество вещества (n) измеряется в молях и определяет количество структурных единиц вещества (электронов, протонов, атомов, молекул, и т.д.), содержащихся в заданной массе (или объеме).
Эту физическую величину удобно использовать при описании химических реакций, поскольку молекулы взаимодействуют в количестве кратном целому числу, не зависимо от их массы (коэффициенты в химических уравнениях отражают соотношение между количествами веществ, вступивших в реакцию).
Учитывая, что в реальных опытах количество молекул (атомов) вещества слишком большое, его неудобно применять в вычислениях. Вместо этого принято выражать число молекул в молях.
Т.о. количество вещества в одном моле численно равно постоянной Авогадро (NA = 6,022 141 79(30)×1023 моль−1). При округлении получим NA = 6,02.1023
Уникальность этой постоянной в том, что если число молекул N = NA, то их вес в а.е.м. (атомных единицах массы) численно равен их весу в граммах. Иными словами, чтобы перевести а.е.м. в граммы, нужно просто умножить их на NA.
6,02.1023 *а.е.м. = 1 г
Такие порции молекул (атомов) вещества называются молем вещества. Значит, моль – это мера количества вещества. 1 моль равен 6,02.1023 структурных частиц данного вещества.
Масса одного моля вещества называется молярной массой (M). Молярная масса определяется умножением молекулярной массы вещества на постоянную Авогадро (NA).
Молекулярная масса находится путем сложения атомной массы всех атомов, входящих в состав молекулы данного вещества. Например, для молекул воды (H2O) она составит: 1*2+16=18 гмоль.
Итак, количество вещества вычисляют по формуле: n = mM, где m – масса вещества.
Число молекул определяется: N = NA*n, а для газов: V = Vm *n, где Vm – молярный объем газа, равный 22,4 лмоль (при нормальных условиях).
Получаем общее соотношение:
n = mM = NNA = VVm
Источники:
- как вычислить количество вещества
Источник