Какое количество вещества в молях и какое число молекул 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
Пожалуй, ни один современный учебник по молекулярной физике, и тем более по химии не обойдется без таких понятий как: количество вещества, моль, молярная масса, число Авогадро. Давайте попробуем разобраться что же это такое, и заодно посчитаем сколько молекул в стакане воды.
Когда речь заходит о атомах и молекулах, из которых состоят вещества, следует понимать две вещи:
- Мы имеем дело с чем-то очень «маленьким».
- Этого «маленького» очень, и очень много.
Все это, естественно, вносит свои коррективы. К примеру, для измерения массы атомов и молекул использовать привычные нам граммы и килограммы будет не совсем удобно.
Так, по современным расчетам, атом водорода имеет массу около 1,6726• 10-27 кг. а атом углерода 1,995 • 10-26 . это конечно в 12 раз больше, но все равно очень мало. И понятно, что для работы с такими числами понадобиться хороший инженерный калькулятор и железные нервы. Ну а для тех, кто не обладает ни тем, ни другим была введена специальная величина, которая свела все расчеты на уровень арифметики начальной школы.
Относительная атомная и молекулярная массы (Ar, Mr).
Относительная атомная масса (Ar) — это отношение массы атома к 1/12 массы атома углерода. (Если быть точнее, то нейтрального атома изотопа углерода 12C).
Относительная молекулярная масса (Mr) — это отношение массы одной молекулы к 1/12 массы атома углерода.
Почему углерода? Учебник физики за 10 класс говорит нам следующее:
Сравнение масс атомов и молекул с 1/12 массы атома углерода было принято в 1961 г. Главная причина такого выбора состоит в том, что углерод входит в огромное число различных химических соединений. Множитель 1/12 введен для того, чтобы относительные массы атомов были близки к целым числам.
— Мякишев, Буховцев, Сотский, Учебник Физика 10 класс.
Относительную атомную массу можно посмотреть в таблице Менделеева.
Если же мы хотим найти относительную молекулярную массу для какой-то молекулы, то необходимо сложить относительные атомные массы всех атомов входящих в её состав.
Ну например, если мы возьмем воду, то молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Относительная атомная масса водорода 1, у кислорода 16. Соответственно получаем 1+1+16=18. Простая арифметика. Как я и говорил.
Относительная молекулярная масса, а также относительная атомная масса величины безразмерные. Они показывают во сколько раз масса данной молекулы или атома больше 1/12 массы атома углерода. Которая, к слову, равна 1,660 539 066 60 •10-27 кг, или приближенно 1,66 •10-27 кг. Это число называют еще атомной единицей массы или а.е.м..
1 а.е.м. ≈ 1,66 •10-27 кг.
Зная это, мы можем легко определить массу любой молекулы, умножив ее относительную молекулярную массу на 1,66 •10-27 кг.
m 0 ≈ Mr•1,66 •10-27 кг.
Кому интересно, можете посчитать массу молекулы воды, ну а мы идем дальше.
Число Авогадро, моль и количество вещества.
Измерять количество молекул штуками, так же неудобно, как и мерить массу отдельных молекул килограммами.
И здесь, опять же для удобства, вводится такая величина как количество вещества. Ее обозначают греческой буквой ню (ν), и измеряют в молях. Не путайте с молью что живет в шифоньерах и питается исключительно шубами.
Моль — это такое количество вещества, в котором содержится столько же атомов (или молекул), сколько атомов содержится в 12 граммах углерода.
А их там 6.02•1023 штук. Это число называется числом Авогадро (NА ). В честь итальянского ученого из Турина Лоренцо Романо Амедео Карло Авогадро ди Кваренья э ди Черрето (Не пугайтесь, это все один человек).
Число Авогадро — количество атомов или молекул в одном моле вещества.
NА =6.02•1023 Моль -1
Чтобы иметь представление что такое 1 моль вещества, и соответственно, что такое число Авогадро, рассмотрим простой пример. Если взять условно размер одной песчинки за 1 мм 3, то 1 моль таких песчинок будет занимать объем 6,02•1014 м3. Если насыпать этот песок слоем толщиной 150 метров, мы получим пустыню площадью порядка 4 000 000 км2. Для сравнения площадь пустыни Сахара 9 200 000 км²…
Молярная масса (M)
Еще одна важная величина — это молярная масса. Нет, это не масса маляра, как может показаться. Молярная масса (М) — это масса одного моля вещества. Тут все просто, если в одном моле содержится NА частиц (т.е. равное числу Авогадро), то, умножая массу одной такой частицы m0 на число Авогадро, мы получим молярную массу.
Но это делать не обязательно, так как малярную массу легко узнать по таблице Менделеева. Как? Точно так же, как и относительную молекулярную массу. Вообще это будет одно и тоже число, только единицы измерения будут разные, в первом случае едениц не будет вообще (так как величины безразмерные), а во втором, это г/моль. Ну или чтоб перевести молярную массу в систему СИ, необходимо ее умножить на 10-3. Получим кг/моль.
Чему будет равна молярная масса воды? Правильно! 18 г/моль или 18•10-3кг/моль
Сколько молекул в стакане воды?
И напоследок давайте разберемся как теперь со всем этим жить. И ответим на извечный вопрос что делать? К примеру, жизненные обстоятельства заставили Вас посчитать вместимость стакана, но не в миллилитрах, и даже не в сантиметрах кубических, а в молекулах.
Сколько же молекул воды помещается в обыкновенный граненный стакан?
Чтобы ответить на этот вопрос нам необходимо знать массу воды в стакане. Мои измерения показали 200 грамм.
Теперь, если вы в самом начале не поленились, и нашли массу одной молекулы воды, то можете смело делить на нее общую массу воды в стакане.
Я поленился, поэтому переходим к плану “Б”. Для этого необходимо найти сколько моль воды содержится в стакане. Количество вещества рассчитывается как отношение массы вещества, к молярной массе.
Если умножить количество вещества на число Авогадро, мы получим количество молекул.
В общем виде формула будет выглядеть следующим образом:
Осталось подставить значения и произвести расчет.
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.
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:
Образцы решения задач
Задача №1. Вычислите массу (г) железа, 0, 5 моль? Дано: ν(Fe)=0,5 моль Найти: Решение: m = M · ν M(Fe) = Ar(Fe) = 56 г/моль m (Fe) = 56 г/моль Ответ: |
Задача №2. Вычислите массу (г) 12,04 · 1023молекул оксида кальция CaО? Дано: Найти: 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 Ответ: |
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
ГДЗ Химия 8 класc Габриелян О.С. , Остроумов И.Г., Сладков С.А., 2018, §10 КОЛИЧЕСТВО ВЕЩЕСТВА
Во всех упражнениях
красным цветом приводится решение,
а фиолетовым ― объяснение.
ПРОВЕРЬТЕ СВОИ ЗНАНИЯ
Упражнение 1. Что называют количеством вещества? Количество вещества — это порция вещества, содержащая определённое число частиц (атомов, молекул, ионов).
В каких единицах измеряется эта физическая величина? Миллимолях (ммоль=10-3 моль), молях, киломолях (кмоль=103моль).
Упражнение 2. Что представляет собой число Авогадро? Число 6,02•1023 характеризует особую единицу измерения вещества, называемую количеством вещества.
Как взаимосвязаны количество вещества и число Авогадро? Число Авогадро показывает, сколько частиц содержится в 1 моль вещества. Моль — это количество вещества, содержащее 6,02•1023 частиц (атомов, молекул, ионов).
Упражнение 3. Какое количество вещества атомов каждого химического элемента содержит 1 моль веществ, формулы которых: SO2, Н3РO4, Fе2O3, Са(ОН)2?
В 1 моль оксида серы (IV) SO2 содержится 1 моль атомов серы S и 2 моль атомов кислорода О:
ʋ(S)=1•ʋ(SO2)=1•1 моль=1 моль
ʋ(О)=2•ʋ(SO2)=2•1 моль=2 моль
В 1 моль фосфорной кислоты Н3РO4 содержится 3 моль атомов водорода Н, 1 моль атомов фосфора Р и 4 моль атомов кислорода О:
ʋ(Н)=1•ʋ(Н3РO4)=3•1 моль=3 моль
ʋ(Р)=1•ʋ(Н3РO4)=1•1 моль=1 моль
ʋ(О)=4•ʋ(Н3РO4)=4•1 моль=4 моль
В 1 моль оксида железа (III) Fе2O3 содержится 2 моль формульных единиц железа Fе, 3 моль формульных единиц кислорода О:
ʋ(Fе)=2•ʋ(Fе2O3)=2•1 моль=2 моль
ʋ(О)=3•ʋ(Fе2O3)=3•1 моль=3 моль
В 1 моль гидроксида кальция Са(ОН)2 содержится 1 моль формульных единиц кальция Са, 2 моль формульных единиц кислорода О и 2 моль формульных единиц водорода Н:
ʋ(Са)=1•ʋ(Са(ОН)2)=1•1 моль=1 моль
ʋ(О)=2•ʋ(Са(ОН)2)=2•1 моль=2 моль
ʋ(Н)=2•ʋ(Са(ОН)2)=2•1 моль=2 моль
ПРИМЕНИТЕ СВОИ ЗНАНИЯ
Упражнение 1. Не выполняя расчётов, расположите следующие формулы веществ в порядке возрастания их молярных масс: NaCl, AgCl, HCl, KCl.
Название и количество атомов второго элемента во всех формулах одинаковое, следовательно достаточно сравнить относительные атомные массы первых элементов всех формул: Ar(H)<Ar(Na)<Ar(K)<Ar(Ag), поэтому Mr(HCl)<Mr(NaCl)<Mr(KCl)<Mr(AgCl) и, соответственно,
M(HCl)<M(NaCl)<M(KCl)<M(AgCl)
Упражнение 2. Какое количество вещества составляет:
а) 5,6 г гидроксида калия КОН;
Дано: m(КОН)=5,6 г
Найти: ʋ(КОН)-?
Решение:
1-й способ
Количество вещества рассчитываем по формуле: ʋ=m/M, где M=Mr г/моль.
Mr(КОН)=Ar(К)+Ar(О)+Ar(Н)=39+16+1=56, поэтому M(КОН)=56 г/моль
ʋ(КОН)=m(КОН)/M(КОН)=5,6 г : 56 г/моль = 0,1 моль
2-й способ
1. Вычисляем молярную массу КОН.
Mr(КОН)=Ar(К)+Ar(О)+Ar(Н)=39+16+1=56, поэтому M(КОН)=56 г/моль
2. Для нахождения количества вещества гидроксида калия составляем пропорцию и решаем её:
56 г КОН содержится в 1 моль соединения,
5,6 г КОН ― х моль соединения.
5,6 г / 56 г = х моль / 1 моль, отсюда по свойству пропорции
х моль • 56 г = 5,6 г • 1 моль
х = 5,6 г • 1 моль : 56 г = 0,1 моль
Ответ: 0,1 моль
б) 9,6 т серы S;
Дано: m(S)=9,6 т=9600 кг
Найти: ʋ(S)-?
Решение:
1-й способ
Количество вещества рассчитываем по формуле: ʋ=m/M, где M=Mr кг/кмоль.
Mr(S)=Ar(S)=32, поэтому M(S)=32 кг/кмоль
ʋ(S)=m(S)/M(S)=9600 кг : 32 кг/кмоль=300 кмоль
2-й способ
1. Вычисляем молярную массу S.
Mr(S)=Ar(S)=32, поэтому M(S)=32 кг/кмоль
2. Для нахождения количества вещества cеры составляем пропорцию и решаем её:
32 кг S содержится в 1 кмоль соединения,
9600 кг S ― х кмоль соединения.
32 кг / 9600 кг = 1 кмоль / х кмоль, отсюда по свойству пропорции
х кмоль • 32 кг = 9600 кг • 1 кмоль
х = 9600 кг • 1 кмоль : 32 кг = 300 кмоль
Ответ: 300 кмоль
в) 5,85 мг хлорида натрия NaCl?
Дано: m(NaCl)=5,86 мг
Найти: ʋ(NaCl)-?
Решение:
1-й способ
Количество вещества рассчитываем по формуле: ʋ=m/M, где M=Mr мг/ммоль.
Mr(NaCl)=Ar(Na)+Ar(Cl)=23+35,5=58,5, поэтому M(NaCl)= 58,5 мг/ммоль
ʋ(NaCl)= m(NaCl)/M(NaCl)=5,86 мг : 58,5 мг/ммоль=0,1 ммоль
2-й способ
1. Вычисляем молярную массу NaCl.
Mr(NaCl)=Ar(Na)+Ar(Cl)=23+35,5=58,5, поэтому M(NaCl)= 58,5 мг/ммоль
2. Для нахождения количества вещества натрий хлорида составляем пропорцию и решаем её:
58,5 мг NaCl содержится в 1 ммоль соединения,
5,85 мг NaCl ― х ммоль соединения.
5,85 мг / 58,5 мг = х ммоль / 1 ммоль, отсюда по свойству пропорции
х ммоль • 58,5 мг = 5,85 мг • 1 ммоль
х = 5,85 мг • 1 ммоль : 58,5 мг = 0,1 ммоль
Ответ: 0,1 ммоль
Упражнение 3. Какое количество вещества составляют:
а) 1,806•1023 молекул озона О3;
Дано: N(О3)=1,806•1023 молекул
Найти: ʋ(О3)-?
Решение:
1-й способ
Количество вещества рассчитываем по формуле: ʋ=N/NА, где NА=6,02•1023моль-1 ― число Авогадро.
ʋ(О3)= N(О3)/NА=1,806•1023 : 6,02•1023моль-1=0,3 моль
2-й способ
Для нахождения количества вещества озона составляем пропорцию и решаем её:
6,02•1023 молекул О3 содержится в 1 моль соединения,
1,806•1023 молекул О3 ― х моль соединения
6,02•1023 / 1,806•1023 = 1 / х, отсюда по свойству пропорции
х • 6,02•1023 = 1,806•1023 • 1
х = 1,806•1023 • 1 : 6,02•1023=0,3 моль
Ответ: 0,3 моль
б) 1,204•1024 молекул углекислого газа СО2;
Дано: N(СО2)=1,204•1024 молекул
Найти: ʋ(СО2)-?
Решение:
1-й способ
Количество вещества рассчитываем по формуле: ʋ=N/NА, где NА=6,02•1023моль-1 ― число Авогадро.
γ(СО2)=N(СО2)/NА=1,204•1024 : 6,02•1023моль-1=2 моль
2-й способ
Для нахождения количества вещества углекислого газа составляем пропорцию и решаем её:
6,02•1023 молекул СО2 содержится в 1 моль соединения,
1,204•1024 молекул СО2 ― х моль соединения
6,02•1023 / 1,204•1024 = 1 / х, отсюда по свойству пропорции
х • 6,02•1023 = 1,204•1024 • 1
х = 1,204•1024 • 1 : 6,02•1023=2 моль
Ответ: 2 моль
в) 12,8 г сернистого газа SO2;
Дано: m(SO2)=12,8 г
Найти: ʋ(SO2)-?
Решение:
1-й способ
Количество вещества рассчитываем по формуле: ʋ=m/M, где M=Mr г/моль.
Mr(SO2)=Ar(S)+2•Ar(О)=32+2•16=64, поэтому M(SО2)=64 г/моль
ʋ(SO2)=m(SО2)/M(SО2)=12,8 г : 64 г/моль=0,2 моль
2-й способ
1. Вычисляем молярную массу SO2.
Mr(SO2)=Ar(S)+2•Ar(О)=32+2•16=64, поэтому M(SО2)=64 г/моль
2. Для нахождения количества вещества cернистого газа составляем пропорцию и решаем её:
64 г SO2 содержится в 1 моль соединения,
12,8 г SO2 ― х моль соединения.
64 г / 12,8 г = 1 моль / х моль, отсюда по свойству пропорции
х моль • 64 г = 12,8 г • 1 моль
х = 12,8 г • 1 моль : 64 г=0,2 моль
Ответ: 0,2 моль
г) порция метана СН4, содержащая 6,02•1022 атомов углерода;
Дано: N(С)=6,02•1022 атомов
Найти: ʋ(СН4)-?
Решение:
1-й способ
Количество вещества атомов углерода рассчитываем по формуле: ʋ=N/NА, где NА=6,02•1023моль-1― число Авогадро.
ʋ(С)=N(С)/NА=6,02•1022 : 6,02•1023моль-1=0,1 моль
ʋ(СН4)=ʋ(С)=0,1 моль
2-й способ
Для нахождения количества вещества атомов углерода составляем пропорцию и решаем её:
6,02•1023 атомов С содержится в 1 моль СН4,
6,02•1022 атомов С ― х моль СН4
6,02•1023 / 6,02•1022 = 1 / х, отсюда по свойству пропорции
х • 6,02•1023 = 6,02•1022 • 1
х = 6,02•1022 • 1 : 6,02•1023=0,1 моль
Ответ: 0,1 моль
д) порция воды Н2О, содержащая 3,6•1024 атомов водорода?
Дано: N(Н)=3,6•1024 атомов
Найти: ʋ(Н2О)-?
Решение:
1-й способ
Количество вещества рассчитываем по формуле: ʋ=N/NА, где NА=6,02•1023моль-1― число Авогадро.
ʋ(Н)=N(Н)/NА=3,6•1024 : 6•1023моль-1=6 моль
В 1 моль воды Н2О содержится 2 моль атомов водорода Н, тогда 1 моль атомов водорода будут содержаться в 1/2 моль воды, а 6 моль атомов водорода будут содержаться в таком количестве воды:
ʋ(Н2О)= 1/2•ʋ(Н)=1/2 • 6 моль=3 моль
2-й способ
В 1 моль воды Н2О содержится 2 моль атомов водорода Н, то есть 12•1023 атомов
Для нахождения количества вещества воды составляем пропорцию и решаем её:
12•1023 атомов H содержится в 1 моль Н2О,
3,6•1024 атомов Н ― х моль Н2О
12•1023 / 3,6•1024 = 1 моль / х моль, отсюда по свойству пропорции
х • 12•1023 = 3,6•1024 • 1 моль
х = 3,6•1024 • 1 моль : 12•1023=3 моль
Ответ: 3 моль
Упражнение 4. Масса 0,2 моль одного из соединений азота с кислородом равна 6 г. Определите молярную массу и формулу вещества.
Дано: m(соединения)=6 г, ʋ(соединения)=0,6 моль
Найти: формулу соединения-?
Решение:
Молярную массу соединения выражаем с формулы вычисления количества вещества соединения:
M(соединения)=m(соединения)/ʋ(соединения)=6 г : 0,2 моль=30 г/моль, поэтому Mr(соединения)=30.
Mr(О)=Аr(О)=16
Mr(N)=Mr(соединение)-Mr(О)=30-16=14, следовательно формула соединения состоит из одного атома О и одного атома N.
Ответ: формула соединения NО.
ВЫРАЗИТЕ МНЕНИЕ
Упражнение 1. Предложите формулу для расчёта массы вещества, если известно число его молекул.
Имеем две формулы вычисления количества вещества:
ʋ=m/M и ʋ=N/NA, приравняем левые и правые части формул, получим
m/M=N/NA, отсюда по свойству пропорции
m•NА=N•М
m=N•М/NA, где NА=6,02•1023моль-1― число Авогадро.
Источник