Formula broja tvari u kemiji. Što je molekularna fizika: formule brojeva i molarna masa plina

28.01.2024

Jedna od osnovnih jedinica u Međunarodnom sustavu jedinica (SI) je Jedinica količine tvari je mol.

Madež – ovo je količina tvari koja sadrži onoliko strukturnih jedinica dane tvari (molekula, atoma, iona itd.) koliko ugljikovih atoma sadrži 0,012 kg (12 g) izotopa ugljika 12 S .

S obzirom da je vrijednost apsolutne atomske mase za ugljik jednaka m(C) = 1,99 10  26 kg, može se izračunati broj ugljikovih atoma N A, sadržano u 0,012 kg ugljika.

Mol bilo koje tvari sadrži isti broj čestica te tvari (strukturnih jedinica). Broj strukturnih jedinica sadržanih u tvari s količinom od jednog mola je 6,02 10 23 i zove se Avogadrov broj (N A ).

Na primjer, jedan mol bakra sadrži 6,02 10 23 atoma bakra (Cu), a jedan mol vodika (H 2) sadrži 6,02 10 23 molekula vodika.

Molekulska masa(M) je masa tvari uzeta u količini od 1 mola.

Molarna masa se označava slovom M i ima dimenziju [g/mol]. U fizici se koristi jedinica [kg/kmol].

U općem slučaju, brojčana vrijednost molarne mase tvari numerički se podudara s vrijednošću njezine relativne molekulske (relativne atomske) mase.

Na primjer, relativna molekularna težina vode je:

Mr(N 2 O) = 2Ar (N) + Ar (O) = 2∙1 + 16 = 18 a.m.u.

Molarna masa vode ima istu vrijednost, ali se izražava u g/mol:

M (H 2 O) = 18 g/mol.

Dakle, mol vode koji sadrži 6,02 10 23 molekula vode (odnosno 2 6,02 10 23 atoma vodika i 6,02 10 23 atoma kisika) ima masu od 18 grama. Voda, s količinom tvari od 1 mola, sadrži 2 mola atoma vodika i jedan mol atoma kisika.

1.3.4. Odnos između mase tvari i njezine količine

Znajući masu tvari i njezinu kemijsku formulu, a time i vrijednost njezine molarne mase, možete odrediti količinu tvari i, obrnuto, znajući količinu tvari, možete odrediti njezinu masu. Za takve izračune trebate koristiti formule:

gdje je ν količina tvari, [mol]; m– masa tvari, [g] ili [kg]; M – molarna masa tvari, [g/mol] ili [kg/kmol].

Na primjer, da bismo pronašli masu natrijevog sulfata (Na 2 SO 4) u količini od 5 mola, nalazimo:

1) vrijednost relativne molekulske mase Na 2 SO 4, koja je zbroj zaokruženih vrijednosti relativnih atomskih masa:

Mr(Na 2 SO 4) = 2Ar(Na) + Ar(S) + 4Ar(O) = 142,

2) brojčano jednaka vrijednost molarne mase tvari:

M(Na 2 SO 4) = 142 g/mol,

3) i na kraju masa 5 mol natrijevog sulfata:

m = ν M = 5 mol · 142 g/mol = 710 g.

Odgovor: 710.

1.3.5. Odnos između volumena tvari i njezine količine

U normalnim uvjetima (n.s.), tj. na pritisak R , jednako 101325 Pa (760 mm Hg), i temperatura T, jednak 273,15 K (0 S), jedan mol različitih plinova i para zauzima isti volumen jednak 22,4 l.

Volumen koji zauzima 1 mol plina ili pare na razini tla naziva se molarni volumenplin i ima dimenziju litra po molu.

V mol = 22,4 l/mol.

Poznavajući količinu plinovite tvari (ν ) I molarna vrijednost volumena (V mol) možete izračunati njegov volumen (V) u normalnim uvjetima:

V = ν V mol,

gdje je ν količina tvari [mol]; V – volumen plinovite tvari [l]; V mol = 22,4 l/mol.

I, obrnuto, poznavanje volumena ( V) plinovite tvari u normalnim uvjetima, može se izračunati njezina količina (ν). :

Razgovarajmo o tome što je količina tvari, kako se ovaj pojam koristi u prirodnim predmetima. Budući da se kvantitativnim odnosima u kemiji i fizici posvećuje ozbiljna pozornost, važno je poznavati fizikalno značenje svih veličina, njihove mjerne jedinice i područja primjene.

Oznaka, definicija, mjerne jedinice

U kemiji su kvantitativni odnosi od posebne važnosti. Za izvođenje izračuna pomoću jednadžbi koriste se posebne veličine. Da bismo razumjeli što je količina tvari u kemiji, dajmo definiciju pojma. Ovo je fizikalna veličina koja karakterizira broj sličnih strukturnih jedinica (atoma, iona, molekula, elektrona) prisutnih u tvari. Da bismo razumjeli što je količina tvari, napominjemo da ova količina ima svoju oznaku. Kada provodite izračune koji uključuju korištenje ove vrijednosti, koristite slovo n. Mjerne jedinice - mol, kmol, mmol.

Vrijednost vrijednosti

Osmaši koji još ne znaju napisati kemijske jednadžbe ne znaju što je količina tvari niti kako tu količinu koristiti u izračunu. Nakon upoznavanja sa zakonom stalnosti mase tvari postaje jasno značenje ove veličine. Na primjer, u reakciji izgaranja vodika u kisiku, omjer reaktanata je dva prema jedan. Ako je poznata masa vodika koji je ušao u proces, moguće je odrediti količinu kisika koja je sudjelovala u kemijskoj reakciji.

Korištenje formula za količinu tvari omogućuje vam smanjenje omjera između početnih reagensa i pojednostavljenje izračuna. Kolika je količina tvari u kemiji? U matematičkom smislu, to su stereokemijski koeficijenti stavljeni u jednadžbu. Koriste se za izvođenje određenih izračuna. Budući da je nezgodno brojati molekule, koriste Mole. Pomoću Avogadrova broja možemo izračunati da 1 mol bilo kojeg reagensa sadrži 6 1023 mol−1.

Izračuni

Želite li razumjeti kolika je količina tvari? Ova veličina se također koristi u fizici. Potreban je u molekularnoj fizici, gdje se proračuni tlaka i volumena plinovitih tvari provode pomoću Mendeleev-Clapeyronove jednadžbe. Za izvođenje bilo kakvih kvantitativnih izračuna koristi se koncept molarne mase.

Pod njom podrazumijevamo masu koja odgovara jednom molu određene kemijske tvari. Molarnu masu možemo odrediti pomoću relativnih atomskih masa (njihov zbroj uzimajući u obzir broj atoma u molekuli) ili odrediti pomoću poznate mase tvari, njezine količine (mol).

Niti jedan problem u školskom tečaju kemije koji se odnosi na izračune pomoću jednadžbe nije potpun bez upotrebe pojma kao što je "količina tvari". Nakon što ste svladali algoritam, možete se nositi ne samo s običnim softverskim izračunima, već i sa složenim zadacima Olimpijade. Osim proračuna preko mase tvari, također je moguće, koristeći ovaj koncept, provesti proračune kroz molarni volumen. Ovo je relevantno u slučajevima kada u interakciji sudjeluju plinovite tvari.

Test na temu “Osnovni kemijski pojmovi”

(Moguće je nekoliko točnih odgovora)

1. Volumni udjeli dušika i etilena (C 2 H 4) u smjesi su isti. Maseni udjeli plinova u istoj smjesi:

a) su isti; b) više za dušik;

c) više za etilen; d) ovise o tlaku.

2. Masa 10 m3 zraka na br. jednako (u kg):

a) 20,15; b) 16,25; c) 14,50; d) 12,95.

3. 465 mg kalcijevog fosfata sadrži sljedeći broj kationa, odnosno aniona:

a) 2,7 1021 i 1,8 1021; b) 4,5 1020 i 3,0 1020;

c) 2,7 1025 i 1,8 1025; d) 1,2 1025 i 1,1 1025.

4. Broj molova molekula vode sadržanih u 18,06 1022 molekula vode jednak je:

a) 0,667; b) 0,5; c) 0,3; d) 12.

5. Od sljedećih tvari, jednostavne su:

a) sumporna kiselina; b) sumpor;

c) vodik; d) brom.

6. Atom mase 2,66 10–26 kg odgovara elementu:

a) sumpor; b) magnezij;

c) kisik; d) cink.

7. Čestica koja je kemijski djeljiva je:

a) proton; b) molekula;

c) pozitron; d) atom.

8. Ugljik je opisan kao jednostavna tvar u izjavi:

a) ugljik je u prirodi rasprostranjen u obliku izotopa s masenim brojem 12;

b) ugljik pri izgaranju, ovisno o uvjetima, može tvoriti dva oksida;

c) ugljik je dio karbonata;

d) ugljik ima nekoliko alotropskih modifikacija.

9. Valencija atoma je:

a) broj kemijskih veza koje tvori određeni atom u spoju;

b) oksidacijsko stanje atoma;

c) broj predanih ili primljenih elektrona;

d) broj elektrona koji nedostaje da se dobije elektronska konfiguracija najbližeg inertnog plina.

10. Što je od navedenog kemijski fenomen?

a) Topljenje leda; b) elektroliza vode;

c) sublimacija joda; d) fotosinteza.

Ključ testa

Zadaci određivanja količine tvari pomoću osnovnih formula

(Prema poznatoj masi, volumenu, broju strukturnih jedinica)

Razina A

1. Koliko se atoma kroma nalazi u 2 g kalijevog dikromata?

Odgovor. 8,19 1021.

2. Koji su atomi – željeza ili magnezija – brojniji u zemljinoj kori i koliko puta? Maseni udio željeza u zemljinoj kori iznosi 5,1%, magnezija – 2,1%.

Odgovor. Atoma željeza ima 1,04 puta više nego atoma magnezija.

3. Koliki volumen (u l) čini:

a) 1,5 1022 molekula fluora;

b) 38 g fluora;

c) 1 1023 molekule kisika?

Odgovor. a) 0,558; b) 22,4; c) 3.72.

4. Odredite masu (u g) jedne molekule: a) vode;

b) fluorovodična kiselina; c) dušična kiselina.

Odgovor. a) 2,99 10–23; b) 3,32 10–23; c) 1.046 10–22.

5. Koliko mola tvari sadrži:

a) 3 g bor trifluorida;

b) 20 l klorovodika;

c) 47 mg fosfor pentoksida;

d) 5 ml vode?

Odgovor. a) 0,044; b) 0,893; c) 0,33; d) 0,28.

6. Metal mase 0,4 g sadrži 6,02 1021 atoma. Prepoznajte metal.

S obzirom:

N= 6,02 1021 atoma, m(M) = 0,4 g.

Pronaći:

metal.

Riješenje

Željeni metal je Ca.

Odgovor. Kalcij.

7. Na jednoj pločici vage nalazi se određena količina bakrenih strugotina, na drugoj pločici vage nalazi se dio magnezija koji sadrži 75,25 1023 atoma magnezija, dok su ljuske u stanju ravnoteže. Kolika je masa jednog dijela bakrenih strugotina?

Odgovor. 300 g.

8. Izračunaj količinu kalcija sadržanu u 62 kg kalcijeva fosfata.

Odgovor. 600 mol.

9. U uzorku legure bakra i srebra broj atoma bakra jednak je broju atoma srebra. Izračunajte maseni udio srebra u leguri.

Odgovor. 62,8 posto.

10. Odredite masu jedne strukturne jedinice kuhinjske soli NaCl.

Odgovor. 9,72 10–23 G.

11. Odredite molarnu masu tvari ako je masa jedne molekule 5,31 10–23 G.

Odgovor. 32 g/mol.

12. Nađite molarnu masu plinovite tvari ako je pri sobnim uvjetima 112 ml. imaju masu 0,14 g.

Odgovor. 28 g/mol.

13. Odredite molarnu masu plinovite tvari ako je na br. 5 g ove tvari zauzima volumen od 56 litara.

Odgovor. 2 g/mol.

14. Što sadrži više atoma vodika: 6 g vode ili 6 g etilnog alkohola?

Odgovor. U 6 g etilnog alkohola.

15. Koliko grama kalcija sadrži 1 kg gipsa?

Odgovor. 232,5 g.

16. Izračunajte u Mohrovoj soli, koja ima formulu Fe(NH 4 ) 2 (TAKO 4 ) 2 6H 2 O, maseni udjeli (%):

a) dušik; b) voda; c) sulfatni ioni.

Odgovor. a) 7,14; b) 27,55; c) 48,98.

Razina B

1. U 100 g 20%-tne otopine klorovodične kiseline dodajte 100 g 20%-tne otopine natrijevog hidroksida. Koliko strukturnih jedinica molekula NaCl soli i vode sadrži nastala otopina?

Odgovor. 5,65 1024 molekule vode i 3,01 1023 strukturne jedinice NaCl soli.

2. Odredite masu 8,2 litre plinske smjese helija, argona i neona (n.s.), ako na jedan atom helija u toj smjesi dolaze dva atoma neona i tri atoma argona.

Odgovor. 10 g.

3. U kojem masenom omjeru treba pomiješati 2% otopine kalijevog klorida i natrijevog sulfata da konačna otopina sadrži četiri puta više natrijevih iona u odnosu na kalijeve ione?

Odgovor. 6,46:1.

4. Gustoća tekućeg kisika na temperaturi od –183 °C je 1,14 g/cm3 . Koliko će se puta povećati volumen kisika kada prijeđe iz tekućeg stanja u plinovito stanje pri nultim uvjetima?

Odgovor. 798 puta.

5. Koliki je maseni udio sumporne kiseline u otopini u kojoj je broj atoma vodika i kisika jednak?

Riješenje

Rješenje H 2 TAKO 4 sastoji se od H 2 TAKO 4 i H 2 O. Neka (H 2 TAKO 4 ) = x mol, tada (H u H 2 TAKO 4 ) = 2xmol;

(H 2 O) = y mol, tada (H u H 2 O) = 2y mol.

Količina (H u otopini) = (2x + 2y) mol.

Odredimo količinu atomske tvari kisika:

(O do H 2 TAKO 4 ) = 4x mol, (O u H 2 O) = y mol.

Količina (O u otopini) = (4x + y) mol.

Kako je broj O i H atoma jednak, tada je 2x + 2y = 4x + y.

Rješavanjem jednadžbe dobivamo: 2x = y. Ako

Određivanje ekvivalentne količine tvari iz sekundarnog oblaka

Određivanje ekvivalentne količine tvari iz primarnog oblaka

Određivanje kvantitativnih karakteristika ispuštanja

Predviđanje dubine zona infekcije SDYAV

Početni podaci za predviđanje razmjera infekcije SDYAV

1. Ukupan broj kemijski aktivnih tvari u postrojenju i podaci o smještaju njihovih rezervi u spremnike i procesne cjevovode.

2. Količina eksplozivnih tvari ispuštenih u atmosferu i priroda njihovog izlijevanja na podlogu („slobodno“, „u tavu“ ili „nasip“).

3. Visina palete ili snopa spremnika za skladištenje.

4. Meteorološki uvjeti: temperatura zraka, brzina vjetra (u visini vjetrokaze), stupanj vertikalne stabilnosti zraka.

Prilikom predviđanja unaprijed razmjera kontaminacije u slučaju industrijskih nesreća, preporuča se uzeti kao početne podatke: vrijednost ispuštanja otrovnih tvari ( Q oko ) – njegov sadržaj u maksimalnom volumenskom kapacitetu (tehnološki, skladišni, transportni i dr.), meteorološki uvjeti – stupanj vertikalne stabilnosti zraka, brzina vjetra i temperatura. Za predviđanje razmjera kontaminacije neposredno nakon nesreće, moraju se uzeti specifični podaci o količini izbačenog (prolivenog) SDYAS-a, vremenu koje je prošlo od nesreće i prirodi izlijevanja na površinu ispod. Vanjske granice zone infekcije SDYV izračunavaju se na temelju praga toksodoze tijekom inhalacijske izloženosti ljudskom tijelu.

Proračun dubine zone onečišćenja SDYAV-a provodi se prema podacima danim u tablicama 11-13. Vrijednost dubine zone onečišćenja tijekom hitnog ispuštanja (izlijevanja) SDYAV-a određuje se prema tablici 8 ovisno o kvantitativnoj količini; karakteristike ispuštanja i brzine vjetra.

Kvantitativne karakteristike otpuštanja SDYAV za izračunavanje razmjera infekcije određuju se njihovim ekvivalentnim vrijednostima.

Za stlačene plinove, ekvivalentna količina tvari određuje se samo iz primarnog oblaka.

Za ukapljeni SDYAS, čija je točka vrenja viša od temperature okoline, ekvivalentna količina tvari određena je samo sekundarnim oblakom. Za SDYAS, čije je vrelište niže od temperature okoline, ekvivalentna količina tvari određena je primarnim i sekundarnim oblakom.

Ekvivalentna količina tvari u primarnom oblaku (u tonama) određena je formulom

Gdje K 1 - koeficijent ovisno o uvjetima skladištenja SDYAV, tablica 12;

K 3- koeficijent jednak omjeru praga toksodoze klora i praga toksodoze drugog SDYAV-a, tablica 12.;

K 5- koeficijent koji uzima u obzir stupanj vertikalne stabilnosti zraka (pretpostavlja se jednak za inverziju - 1; za izotermu - 0,23; za konvekciju - 0,08), tablica 11;

K 7- koeficijent koji uzima u obzir utjecaj temperature zraka, tablica 12;

Qo- količina tvari koja je ispuštena (prosuta) tijekom nezgode, tj.

Ekvivalentna količina tvari u sekundarnom oblaku izračunava se pomoću formule

Gdje K 2 – koeficijent ovisno o fizikalno-kemijskim svojstvima SDYAV, tablica 12;

K 4– koeficijent koji uzima u obzir brzinu vjetra, tablica 13;

K 6– koeficijent ovisno o vremenu proteklom od početka nezgode; N , K 6 utvrđuje se nakon izračuna trajanja t I vrijeme isparavanja tvari, pri N = t I;

h– debljina sloja SDYAV, m;

d– Gustoća SDYAV, t/m3, tablica 12.

Pretpostavlja se da je visina prolivene tekućine tijekom slobodnog izlijevanja 0,05 m ako postoji paleta ili je spremnik nasipan

gdje je H visina palete ili nasipa.

Vrijeme isparavanja SDYAV izračunava se formulom

, (h). (4)

Tablica 11

Određivanje stupnja vertikalne stabilnosti zraka na temelju vremenske prognoze

BILJEŠKA:

1. Oznaka: u – inverzija; iz– izotermija; Do– konvekcija, slova u zagradi - sa snježnim pokrivačem.

2. Pod pojmom "jutro" odnosi se na vremensko razdoblje unutar dva sata nakon izlaska sunca; pod pojmom "večer"- unutar dva sata nakon zalaska sunca.

Razdoblje od izlaska do zalaska sunca minus dva jutarnja sata - dan, i razdoblje od zalaska do izlaska sunca minus dva večernja sata – noć.

3. Brzina vjetra i stupanj vertikalne stabilnosti zraka uzimaju se u obzir u proračunima u vrijeme nezgoda.

Tablica 9

Tablica 13

Vrijednost koeficijenta K 4 ovisno o brzini vjetra

Brzina vjetra, m/s
K 4	1,0	1,33	1,67	2,0	2,34	2,67	3,0	3,34	3,67	4,0	5,68

Formula za određivanje količine tvari?

Irina Ruderfer

Količina tvari fizikalna je veličina koja karakterizira broj sličnih strukturnih jedinica sadržanih u tvari. Strukturne jedinice odnose se na sve čestice koje čine tvar (atome, molekule, ione, elektrone ili bilo koje druge čestice). SI jedinica za mjerenje količine tvari je mol.

[uredi] Primjena
Ova fizikalna veličina koristi se za mjerenje makroskopskih količina tvari u slučajevima kada je za numerički opis procesa koji se proučava potrebno uzeti u obzir mikroskopsku strukturu tvari, na primjer, u kemiji, kada se proučavaju procesi elektrolize, ili u termodinamici, kada se opisuju jednadžbe stanja idealnog plina.

Kada se opisuju kemijske reakcije, količina tvari je prikladnija veličina od mase, budući da molekule međusobno djeluju bez obzira na njihovu masu u količinama koje su višekratnici cijelih brojeva.

Na primjer, reakcija izgaranja vodika (2H2 + O2 → 2H2O) zahtijeva dvostruko više vodika nego kisika. U tom je slučaju masa vodika koji sudjeluje u reakciji približno 8 puta manja od mase kisika (budući da je atomska masa vodika približno 16 puta manja od atomske mase kisika). Dakle, korištenje količine tvari olakšava tumačenje jednadžbi reakcija: odnos između količina tvari koje reagiraju izravno se odražava na koeficijente u jednadžbama.

Budući da je nezgodno koristiti broj molekula izravno u izračunima, jer je taj broj u stvarnim eksperimentima prevelik, umjesto da se broj molekula mjeri "u komadima", one se mjere u molovima. Stvarni broj jedinica tvari u 1 molu naziva se Avogadrov broj (NA = 6,022 141 79(30)×1023 mol-1 (točnije Avogadrova konstanta, jer za razliku od broja, ova veličina ima mjerne jedinice).

Količina tvari označava se grčkim slovom ν (nu) ili, pojednostavljeno, latiničnim slovom n (en). Za izračunavanje količine tvari na temelju njezine mase koristi se koncept molarne mase: ν = m / M gdje je m masa tvari, M je molarna masa tvari. Molarna masa je ukupna masa jednog mola molekula određene tvari. Molarna masa neke tvari može se dobiti množenjem molekulske mase te tvari s brojem molekula u 1 molu - Avogadrovim brojem.

Prema Avogadrovom zakonu, količina plinovite tvari može se odrediti i na temelju njenog volumena: ν = V / Vm - gdje je V volumen plina (u normalnim uvjetima), Vm je molarni volumen plina na N.U., jednak do 22,4 l/mol.

Dakle, valjana formula kombinira osnovne izračune s količinom tvari:

Diana Tangatova

oznaka: mol, internacionalni: mol - mjerna jedinica količine tvari. Odgovara količini tvari koja sadrži NA čestice (molekule, atome, ione). Stoga je uvedena univerzalna vrijednost - broj molova. Fraza koja se često susreće u problemima je “… dobiven je mol tvari”

NA = 6,02 1023

NA je Avogadrov broj. Također "broj po dogovoru". Koliko atoma ima na vrhu olovke? Oko tisuću. Nije zgodno raditi s takvim količinama. Stoga su se kemičari i fizičari diljem svijeta složili - označimo 6,02 × 1023 čestica (atoma, molekula, iona) kao 1 mol tvari.

1 mol = 6,02 1023 čestica

To je bila prva od osnovnih formula za rješavanje problema.

Molarna masa tvari

Molarna masa tvari je masa jednog mola tvari.

Označava se kao Mr. Nalazi se prema periodnom sustavu - to je jednostavno zbroj atomskih masa tvari.

Na primjer, dana nam je sumporna kiselina - H2SO4. Izračunajmo molarnu masu tvari: atomska masa H = 1, S-32, O-16.
Mr(H2SO4)=1 2+32+16 4=98 g\mol.

Druga nužna formula za rješavanje problema je

Formula mase tvari:

Odnosno, da biste pronašli masu tvari, morate znati broj molova (n), a molarnu masu nalazimo iz periodnog sustava.

Zakon održanja mase – masa tvari koje stupaju u kemijsku reakciju uvijek je jednaka masi nastalih tvari.

Ako znamo masu(e) tvari koje su reagirale, možemo pronaći masu(e) proizvoda te reakcije. I obrnuto.

Treća formula za rješavanje zadataka iz kemije je

Volumen tvari:

Osnovne formule za rješavanje kemijskih zadataka

Odakle broj 22,4? Iz Avogadrova zakona:

Jednaki volumeni različitih plinova uzetih pri istoj temperaturi i tlaku sadrže isti broj molekula.
Prema Avogadrovom zakonu 1 mol idealnog plina u normalnim uvjetima (n.s.) ima isti volumen Vm = 22,413 996(39) l

To jest, ako u problemu imamo normalne uvjete, tada, znajući broj molova (n), možemo pronaći volumen tvari.

Dakle, osnovne formule za rješavanje zadataka iz kemije

ZapisFormulaAvogadrov brojNA
6.02 1023 čestice
Količina tvari n (mol)
n=m\g
n=V\22,4 (l\mol)
Masa tvari (g)
m=n g
Volumen tvari M (l)
V=n 22,4 (l\mol)

Ili evo još jednog zgodnog znaka:

Osnovne formule za rješavanje kemijskih zadataka
Ovo su formule. Često, da biste riješili probleme, prvo morate napisati jednadžbu reakcije i (obavezno!) rasporediti koeficijente - njihov omjer određuje omjer molova u procesu.

Formula za pronalaženje broja molova pomoću mase i molarne mase. Molim te daj mi formulu za sutrašnji ispit!!!

Ekaterine Kurganske

Mol, molarna masa

Kemijski procesi uključuju najsitnije čestice – molekule, atome, ione, elektrone. Broj takvih čestica čak iu malom udjelu tvari vrlo je velik. Stoga se, kako bi se izbjegle matematičke operacije s velikim brojevima, koristi posebna jedinica, mol, za karakterizaciju količine tvari koja sudjeluje u kemijskoj reakciji.

Mol je količina tvari koja sadrži određeni broj čestica (molekula, atoma, iona) jednak Avogadrovoj konstanti
Avogadrova konstanta NA definirana je kao broj atoma sadržanih u 12 g izotopa 12C:
Dakle, 1 mol tvari sadrži 6,02 1023 čestica te tvari.

Na temelju toga se bilo koja količina tvari može izraziti određenim brojem molova ν (nu). Na primjer, uzorak tvari sadrži 12,04 1023 molekula. Stoga je količina tvari u ovom uzorku:
Općenito:

Gdje je N broj čestica dane tvari;
NA je broj čestica koje sadrži 1 mol tvari (Avogadrova konstanta).
Molarna masa tvari (M) je masa koju ima 1 mol određene tvari.
Ta veličina, jednaka omjeru mase m tvari i količine tvari ν, ima dimenziju kg/mol ili g/mol. Molarna masa, izražena u g/mol, brojčano je jednaka relativnoj relativnoj molekulskoj masi Mr (za tvari atomske strukture - relativnoj atomskoj masi Ar).
Na primjer, molarna masa metana CH4 određena je na sljedeći način:

Mr(CH4) = Ar(C) + 4 Ar(H) = 12+4 =16
M(CH4) = 16 g/mol, tj. 16 g CH4 sadrži 6,02 1023 molekula.
Molarna masa tvari može se izračunati ako su poznati njezina masa m i količina (broj molova) ν, pomoću formule:
Prema tome, znajući masu i molarnu masu tvari, možete izračunati broj njegovih molova:

Ili pronađite masu tvari prema broju molova i molarnoj masi:
m = ν M
Treba napomenuti da je vrijednost molarne mase tvari određena njezinim kvalitativnim i kvantitativnim sastavom, tj. ovisi o Mr i Ar. Stoga različite tvari s istim brojem molova imaju različite mase m.

Primjer
Izračunajte mase metana CH4 i etana C2H6, uzetih u količini ν = 2 mol svaki.

Riješenje
Molarna masa metana M(CH4) je 16 g/mol;
molarna masa etana M(C2H6) = 2 12 + 6 = 30 g/mol.
Odavde:
m(CH4) = 2 mol 16 g/mol = 32 g;
m(C2H6) = 2 mol 30 g/mol = 60 g.
Dakle, mol je dio tvari koji sadrži isti broj čestica, ali ima različite mase za različite tvari, budući da čestice tvari (atomi i molekule) nisu iste mase.
n(CH4) = n(C2H6), ali m(CH4)< m(С2Н6)
Izračun ν koristi se u gotovo svakom problemu izračuna.

Ivan Knyazev

masa se mjeri u gramima, količina tvari u molovima, molarna masa u gramima podijeljena s molom. Jasno je da se za dobivanje molarne mase masa mora podijeliti s količinom, odnosno količina je masa podijeljena s molarnom masom

Količina tvari (ν) shvaća se kao određeni broj strukturnih jedinica te tvari. Uzima se količinska jedinica tvari 1 mol.

1 mol- količina tvari koja sadrži isti broj strukturnih jedinica (atoma, molekula ili drugih čestica) koliko ih sadrži 12 g (0,012 kg) izotopa ugljika 12 C.

Jer masa 12 C je 1,993 10 -23 g, tada 12 g ugljika 12 C sadrži N = 12 g / 1,993 10 -23 g = 6,02 1023 atoma.

Stoga možemo dati sljedeću definiciju madeža:

Madež- ovo je količina tvari u kojoj, bez obzira na agregatno stanje, sadrži 6.02·10 23 strukturne jedinice tvari.

Kada govorimo o količini tvari, uvijek morate točno znati od kojih se strukturnih jedinica tvar sastoji. Na primjer:

· 1 mol željeza je 6,02 10 23 atoma Fe, jer željezo se sastoji od atoma.

· 1 mol vode je 6,02 10 23 molekula H 2 O, jer voda se sastoji od molekula.

· 1 mol natrijevog klorida je 6,02 10 23 uvjetna Molekule NaCl (natrijev klorid se sastoji od iona).

· 1 mol CuSO 4 5H 2 O ima 6,02 10 23 strukturnih jedinica, od kojih se svaka sastoji od jedne konvencionalne molekule CuSO 4 i pet molekula H 2 O.

Broj 6,02 10 23 naziva se Avogadrova konstanta i označava se N A.

Tako, N A označava broj strukturnih jedinica u jednom molu tvari:

NA = 6,02 10 23 mol -1

Iz toga slijedi da:

· ako je poznat broj strukturnih jedinica (N), tada se količina tvari određuje formulom:

· ako je poznata količina tvari (ν), tada se broj strukturnih jedinica određuje formulom:

Potrebno je razlikovati pojmove " mol tvari», « mol kemijskog elementa», « mola iona».

Mol kemijskog elementa– to je 6,02 10 23 atoma ovog kemijskog elementa.

Pojmovi "mol tvari" i "mol kemijskog elementa" podudaraju se samo za tvari koje imaju atomsku ili metalnu strukturu. Na primjer, mol tvari Fe i mol kemijskog elementa Fe su jedno te isto. U oba slučaja to je 6,02 10 23 atoma željeza.

Mol tvari sadrži onoliko mola svakog kemijskog elementa koliko je atoma tog elementa sadržano u jednoj molekuli tvari.

Na primjer, 1 molekula C 2 H 6 sadrži 2 C atoma i 6 H atoma; 6,02 10 23 C 2 H 6 molekule sadrže 2 6,02 10 23 C atoma i 6 6,02 10 23 H atoma ili 1 mol C2H6 sadrži 2 mol C atoma I 6 mol H atoma.

Mol iona– to je 6,02 10 23 iona ove vrste.

Mol tvari sadrži onoliko mola svake vrste iona koliko iona te vrste nastaje tijekom disocijacije jedne konvencionalne molekule tvari.

Na primjer, iz jedne molekule Na 2 SO 4 pri disocijaciji nastaju 2 iona Na + i 1 SO 4 2- ion:

Na 2 SO 4 → 2 Na + + SO 4 2-

Disocijacijom 6,02 10 23 Na 2 SO 4 molekula nastaje 2 6,02 10 23 iona Na+ i 6,02 10 23 iona SO 4 2-, stoga, 1 mol Na2SO4 sadrži 2 mol iona Na+ I 1 mol SO 4 2 iona - .

Pojam mol ne odnosi se samo na atome, molekule ili ione, već i na sve druge čestice. Na primjer, 1 mol elektrona– ovo je 6,02 10 23 elektrona.

Jedinice SI

Primjena

Ova fizikalna veličina koristi se za mjerenje makroskopskih količina tvari u slučajevima kada je za numerički opis procesa koji se proučava potrebno uzeti u obzir mikroskopsku strukturu tvari, na primjer, u kemiji, kada se proučavaju procesi elektrolize, ili u termodinamici, kada se opisuju jednadžbe stanja idealnog plina.

Na primjer, reakcija izgaranja vodika (2H 2 + O 2 → 2H 2 O) zahtijeva dvostruko više vodika nego kisika. U tom je slučaju masa vodika koji sudjeluje u reakciji približno 8 puta manja od mase kisika (budući da je atomska masa vodika približno 16 puta manja od atomske mase kisika). Dakle, korištenje količine tvari olakšava tumačenje jednadžbi reakcija: odnos između količina tvari koje reagiraju izravno se odražava na koeficijente u jednadžbama.

Budući da je nezgodno koristiti broj molekula izravno u izračunima, jer je taj broj u stvarnim eksperimentima prevelik, umjesto da se broj molekula mjeri "u komadima", one se mjere u molovima. Stvarni broj jedinica tvari u 1 molu naziva se Avogadrov broj (N A = 6,022 141 79(30) 10 23 mol −1) (točnije - Avogadrova konstanta, budući da, za razliku od broja, ova veličina ima mjerne jedinice).

Količina tvari označava se latinskim n (en) i ne preporučuje se označavati grčkim slovom (nu), jer u kemijskoj termodinamici to slovo označava stehiometrijski koeficijent tvari u reakciji, a ono, definiciji, pozitivan je za produkte reakcije i negativan za reaktante. Međutim, grčko slovo (nu) naširoko se koristi u školskom kurikulumu.

Za izračunavanje količine tvari na temelju njezine mase upotrijebite koncept molarne mase: gdje je m masa tvari, M je molarna masa tvari. Molarna masa je masa po molu određene tvari. Molarna masa neke tvari može se dobiti množenjem molekulske mase te tvari s brojem molekula u 1 molu - Avogadrovim brojem. Molarna masa (mjerena u g/mol) numerički je ista kao relativna molekulska masa.

Prema Avogadrovom zakonu, količina plinovite tvari može se odrediti i na temelju njenog volumena: = V / V m, gdje je V volumen plina (u normalnim uvjetima), V m je molarni volumen plina na N.U., jednako 22,4 l/mol.

Dakle, valjana formula kombinira osnovne izračune s količinom tvari:

Zaklada Wikimedia. 2010.

Snaga svjetlosti
Svjetlosni tok

Pogledajte što je "Količina tvari" u drugim rječnicima:

količina tvari- medžiagos kiekis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Dydis, išreiškiamas medžiagos masės ir jos molio masės dalmeniu. atitikmenys: engl. količina tvari vok. Molmenge, f; Stoffmenge, f rus. količina tvari, n;… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

količina tvari- medžiagos kiekis statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. količina tvari vok. Stoffmenge, f rus. količina tvari, n pranc. quantité de matière, f … Fizikos terminų žodynas

KOLIČINA TVARI- fizički vrijednost određena brojem strukturnih elemenata (atoma, molekula, iona i drugih čestica ili njihovih skupina) sadržanih u tvari (vidi Mole) ... Veliki enciklopedijski politehnički rječnik

količina tvari zadržana u tijelu- rus sadržaj (c) štetne tvari u tijelu, količina (c) tvari zadržane u tijelu eng opterećenje tijela fra charge (f) corporelle deu inkorporierte Noxe (f) spa carga (f) corporal ... Sigurnost i zdravlje na radu. Prijevod na engleski, francuski, njemački, španjolski

mala količina (materije)- vrlo mala količina tvari - Teme industrija nafte i plina Sinonimi vrlo mala količina tvari EN tragovi ... Vodič za tehničke prevoditelje

Granična količina tvari- Minimalna količina tvari u proizvodnji u određenom trenutku, koja određuje granicu između tehnoloških procesa i tehnoloških procesa povećane opasnosti od požara.

Količina tvari sadržana u tijelu određena je brojem molekula (ili atoma) u tom tijelu. Budući da je broj molekula u makroskopskim tijelima vrlo velik, da bi se odredila količina tvari u tijelu, broj molekula u tijelu uspoređuje se s brojem atoma u 0,012 kg izotopa ugljika \(~^(12)_6C \).

Količina tvariν je vrijednost jednaka omjeru broja molekula (atoma) N u određenom tijelu na broj atoma N A u 0,012 kg izotopa ugljika \(~^(12)_6C\):

\(~\nu = \frac(N)(N_A) . \qquad (2)\)

SI jedinica količine tvari je mol. 1 mol- količina tvari koja sadrži isti broj strukturnih elemenata (atoma, molekula, iona) koliko ima atoma u 0,012 kg izotopa ugljika \(~^(12)_6C\).

Broj čestica u jednom molu tvari naziva se Avogadrova konstanta.

\(~N_A = \frac(0,012)(m_(0C))= \frac(0,012)(1,995 \cdot 10^(-26))\) = 6,02·10 23 mol -1. (3)

Dakle, 1 mol bilo koje tvari sadrži isti broj čestica - N A čestice. Od mise m 0 čestica su različite za različite tvari, onda je i masa različita N A čestica različit je za različite tvari.

Masa tvari uzeta u količini od 1 mola naziva se molekulska masa M:

\(~M = m_0 N_A . \qquad (4)\)

SI jedinica molarne mase je kilogram po molu (kg/mol).

Između molarne mase Μ i relativna molekularna težina M r postoji sljedeći odnos:

\(~M = M_r \cdot 10^(-3) .\)

Dakle, molekulska masa ugljičnog dioksida je 44, molarna masa je 44·10 -3 kg/mol.

Poznavanje mase tvari i njene molarne mase M, možete pronaći broj molova (količinu tvari) u tijelu\[~\nu = \frac(m)(M)\].

Zatim iz formule (2) broj čestica u tijelu

\(~N = \nu N_A = \frac(m)(M) N_A .\)

Znajući molarnu masu i Avogadrovu konstantu, možete izračunati masu jedne molekule:

\(~m_0 = \frac(M)(N_A) = \frac(m)(N) .\)

Književnost

Aksenovich L. A. Fizika u srednjoj školi: teorija. Zadaci. Testovi: Udžbenik. pogodnosti za ustanove koje pružaju opće obrazovanje. okoliš, obrazovanje / L. A. Aksenovich, N. N. Rakina, K. S. Farino; ur. K. S. Farino. - Mn.: Adukatsiya i vyakhavanne, 2004. - P. 124-125.