Какого количество вещества содержится в 1 г воды

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

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

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.

Ход урока

I. Организационный момент

II. Проверка д/з по теме: «Типы химических реакций»

III. Изучение нового материала

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:

2Н2 + O2 = 2Н2О

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

Fe + S = FeS

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

4P + 5O2 = 2P2O5

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 6·1023 атомов. Значит один моль любого вещества, независимо от его агрегатного состояния содержит одинаковое число частиц – 6· 1023 .

1 моль кислорода (O2) содержит 6·1023 молекул.
1 моль водорода (Н2) содержит 6·1023 молекул.
1 моль воды (Н2O) содержит 6·1023 молекул.
1 моль железа (Fe) содержит 6·1023 молекул.

Задание: Используя полученную информацию, ответьте на вопросы:

а) сколько атомов кислорода содержится в 1 моле кислорода?

– 6·1023·2 = 12· 1023 атомов.

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

– 6·1023·2 = 12· 1023 атомов водорода и 6·1023 атомов кислорода.

Число 6·1023 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:

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?

N = 2·6·1023 = 12·1023 атомов.

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

N = 0,5·6·1023 = 3·1023 атомов.

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

N = 5·6·1023 = 30·1023 молекул.

Задача 4. Какое количество вещества составляет 12·1023 молекул этого вещества?

v = 12·1023/ 6·1023 = 2 моль.

Задача 5. Какое количество вещества составляет 0,6·1023 молекул этого вещества?

v = 0,6·1023/ 6·1023 = 0,1 моль.

Задача 6. Какое количество вещества составляет 3·1023 молекул этого вещества?

v = 3·1023/ 6·1023 = 0,5 моль.

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.

m = 0,5·56 = 28 г

Задача 8. Определить массу 0,25 моль меди

m = 0,25·64 = 16 г

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

m = 2·44 = 88 г

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

v = 160 / 80 = 8 моль

Задача 11. Сколько молей воды соответствуют 30 г воды

v =30/18 = 1,66 моль

Задача 12. Сколько молей магния соответствует его 40 граммам?

v = 40 /24 = 1,66 моль

IV. Закрепление

Фронтальный опрос:

Что такое количество вещества?
Чему равен 1 моль любого вещества?
Что такое молярная масса?
Отличается ли понятия «моль молекул» и «моль атомов»?
Объясните на примере молекулы аммиака NН3.
Зачем необходимо знать формулы при решении задач?

Задачи:

Сколько молекул содержится в 180 граммах воды?
Сколько молекул составляет 80 г углекислого газа?

V. Домашнее задание

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

Литература:

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

Источник