Что такое моль химия: 2.2. Моль, молярная масса

2.2. Моль, молярная масса



2.2. Моль, молярная масса

2.2. 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 N_A определяется как число атомов, содержащееся в 12 г изотопа ¹²С:

Таким образом, 1 моль вещества содержит 6,02 • 10²³ частиц этого вещества.

Исходя из этого, любое количество вещества можно выразить определенным числом молей ν (ню). Например, в образце вещества содержится 12,04 • 10

23 молекул. Следовательно, количество вещества в этом образце составляет:

В общем виде:

где N – число частиц данного вещества;
N_A – 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 M_r (для веществ атомного строения – относительной атомной массе A_r).
Например, молярная масса метана CH₄ определяется следующим образом:

М_r(CH₄) = A_r(C) + 4 A_r(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 M_r и A_r. 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) (С₂Н₆)

Вычисление ν используется практически в каждой расчетной задаче.

Урок 5. Моль и молярная масса – HIMI4KA

У нас вышел новый курс, где всё объясняется ещё проще. Подробннее по ссылке

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

Единица измерения количества вещества

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

Чтобы перейти от молекулярной шкалы измерения масс в лабораторную шкалу, используют единицу измерения количества вещества под названием моль. 1 моль содержит 6,022·10²³ частиц (атомов или молекул) и является безразмерной величиной. Число 6,022·10²³ носит название Число Авогадро, которое определяется как число частиц, содержащихся в 12 г атомов углерода ¹²C. Важно понимать, что 1 моль любого вещества содержит всегда одно и то же число частиц (6,022·10²³).

Как уже было сказано, термин «моль» применяется не только к молекулам, но также и к атомам. Например, если вы говорите о моле гелия (He), то это означает, что вы имеет количество равное 6,022·10²³атомов. Точно так же, 1 моль воды (H₂O) подразумевает количество равное 6,022·10²³молекул. Однако чаще всего моль применяют именно к молекулам.

Молярная масса вещества

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

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

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

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

Задачи на количество вещества

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

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

Поскольку массы, указанные в решении примера 1, дают правильные относительные массы взвешиваемых молекул, указанная масса каждого из перечисленных веществ содержит одинаковое число молекул. Этим и удобно использование понятия моля. Нет даже необходимости знать, чему равно численное значение моля, хотя мы уже знаем, что оно составляет 6,022·10²³; эта величина называется числом Авогадро и обозначается символом N_A. Переход от индивидуальных молекул к молям означает увеличение шкалы измерения в 6,022·10²³ раз. Число Авогадро представляет собой также множитель перевода атомных единиц массы в граммы: 1 г = 6,022·10²³ а.е.м. Если мы понимаем под молекулярной массой массу моля вещества, то ее следует измерять в граммах на моль; если же мы действительно имеем в виду массу одной молекулы, то она численно совпадает
с молекулярной массой вещества, но выражается в атомных единицах массы на одну молекулу. Оба способа выражения молекулярной массы правильны.

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

Решение: Выписываем из таблицы Менделеева атомную массу атома кислорода (O), которая равна 15,99 а.е.м, округляем до 16. Так как у нас молекула кислорода, состоящая из двух атомов O, то ее атомная масса равна 16×2=32 а.е.м. Хорошо, а теперь переводим ее в молярную массу: 32 а.е.м = 32 г/моль. Это означает, что 1 моль (6,022·10²³ молекул) O₂ имеет массу 32 грамма. Ну и в заключении по формулам выше находим количество вещества (моль) и число молекул, содержащихся в 8 граммах O₂:

• n = m / M = 8г / 32г/моль = 0,25 моль
• N = N_A × n = 6,022·10²³ × 0,25 = 1,505·10²³ молекул

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

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

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

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

Решение: В 496 молях любого вещества должно содержаться 496 моля × 6,022·10²³ молекул/моль, что равно 2,99·10²⁶ молекул.

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

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

Хотите ещё проще? Мы создали новый курс, где максимум за 7 дней вы овладете химией с нуля. Подробннее по ссылке

Объяснение что такое «моль», «молярная масса» и «количество вещества»

Вчера обещал объяснить это доступным языком. Вещь важная для понимания химии. Если один раз понять, то потом уже не забудешь.

Химия имеет свой язык, как и любая наука. 2H₂ + O₂ → 2H₂O — на химическом языке запись реакции образования воды из простых веществ, водорода (H) и кислорода (O). Маленькие цифры относятся к количеству атомов (Они стоят после символа химического элемента), большие — к количеству молекул. Из уравнения видно что две молекулы водорода соединяются с одной молекулой кислорода и в результате выходит две молекулы воды. Внимание — это очень важно понять! Соединяются именно молекулы с молекулами, не «грамм с граммом», а молекула с молекулой.

Эта пропорция сохранится всегда:

2 молекулы водорода	соединятся с одной молекулой кислорода	и получится	2 молекулы воды
200 молекул водорода	соединятся с 100 молекул кислорода	и получится	200 молекулы воды
2000 молекул водорода	соединятся с 1000 молекул кислорода	и получится	2000 молекулы воды
2 миллиона молекул водорода	соединятся с миллионом молекул кислорода	и получится	2 миллиона молекул воды

Всё бы хорошо, но есть две проблемы. Первая — в реальной жизни мы не сможем отмерить один миллион молекул кислорода или водорода. Мы сможем отмерить один грамм или одну тонну реактивов. Вторая — молекулы очень маленькие. В одном стакане воды их 6,7·10²⁴ штук. Или, в обычной записи 6,7 триллионов триллионов (именно так — почти семь триллионов раз по триллиону молекул). Оперировать такими цифрами неудобно.

Какой же выход? Молекулы ведь тоже имеют массу, пускай очень маленькую. Мы просто берём массу одной молекулы, умножаем на количество молекул и получаем нужную нам массу. Договорились так — берём очень большое количество молекул (600 миллиардов триллионов штук) и изобретаем для этого количества специальную единицу измерения моль. Как для 12 штук чего-либо есть специальное название «дюжина», и когда говорят о «десяти дюжинах», то имеют в виду 120 штук. 5 дюжин яиц = 60 штук. Так и с молями. 1 моль — это 600 миллиардов триллионов молекул или, в математической нотации, 6,02·10²³ молекул. То есть когда нам говорят «1 моль» водорода, мы знаем что речь идёт о 600 миллиардах триллионов молекул водорода. Когда говорят о 0,2 молях воды, то мы понимаем что речь идёт 120 миллиардах триллионов молекул воды.

Ещё раз — моль это просто такая счётная единица, только специально для молекул. Как «десяток», «дюжина» или «миллион», только гораздо больше.

Продолжая таблицу выше, можно написать:

2 моля водорода	соединятся с одним молем кислорода	и получится	2 моля воды
20 молей водорода	соединятся с 10 молями кислорода	и получится	20 молей воды
1000 молей водорода	соединятся с 500 молями кислорода	и получится	1000 молей воды

Первую проблему мы решили, писать 1 моль или 2 моля гораздо удобнее чем 600 миллиардов триллионов молекул или 1,2 триллиона триллионов молекул. Но для одного удобства не стоило огород городить. Вторая проблема, как помним, переход от количества молекул (не считать же их поштучно!) к массе вещества, к тому что мы можем отмерить на весах. Такое количество молекул в одном моле (оно ведь немного странное, некруглое — 6,02·10²³ молекул) выбрано неспроста. Один моль молекул углерода весит ровно 12 грамм.

Понятно что все молекулы разные. Есть большие и тяжелые — в них может быть много атомов, или не очень много, но зато сами атомы тяжелые. А есть маленькие и легкие молекулы. Для каждого атома и для многих молекул есть в справочниках таблицы с их молярной массой. То есть с весом одного моля таких молекул (если нет, можно легко самим посчитать, сложив молярные массы всех атомов, из которых составлена молекула). Молярная масса измеряется в грамм/моль (сколько грамм весит один моль, то есть сколько грамм весят 6,02·10²³ молекул). Мы помним ведь что моль — просто счётная единица. Ну как если бы в справочнике писали — 1 дюжина куриных яиц весит 600 грамм, а 1 дюжина страусиных весит 19 килограмм. Дюжина — просто количество (12 штук), а сами яйца, куриное или страусиное, весят по-разному. И дюжина таких или других яиц тоже по-разному весит.

Так и с молекулами. 1 моль маленьких и лёгких молекул водорода весит 2 грамма, а 1 моль больших молекул серной кислоты — 98 грамм. 1 моль кислорода весит 32 грамма, 1 моль воды — 18 грамм. Вот картинка для примера, где видны маленькие молекулы водорода и большие молекулы кислорода. Эта картинка — графическое отображение реакции 2H₂ + O₂ → 2H₂O.

Продолжаем заполнять таблицу:

2 моля водорода	соединятся с одним молем кислорода	и получится	2 моля воды
4 грамма водорода (т.к. 1 моль водорода весит два грамма)	соединятся с 32 граммами кислорода	и получится	36 грамм воды

Видите переход от количества молекул к их массе? Видите что выполняется закон сохранения вещества? 4 грамма + 32 грамма дали 36 грамм.

Теперь мы можем решать простые задачи по химии. Вот самая примитивная: Было 100 молекул кислорода и 100 молекул водорода. Что произойдёт в результате реакции? Мы знаем что на 1 молекулу кислорода нужно 2 молекулы водорода. Поэтому прореагируют все 100 молекул водорода (и образуется 100 молекул воды), а вот кислород прореагирует не весь, ещё 50 молекул останется. Кислород в избытке.

Молекулы штуками, как я уже сказал выше, никто не считает. Вещества обычно отмеряют граммами. Теперь задача из школьного учебника: есть 10 г. водорода и 64 г. кислорода, что будет если их смешать? Мы для начала должны перевести массы в моли (то есть в количество молекул или количество вещества, как говорят химики). 10 г. водорода — это 5 моль водорода (1 моль водорода весит 2 грамма). 64 г. кислорода — это 2 моля (1 моль весит 32 грамма). Мы знаем что на 1 моль кислорода при реакции уходит 2 моля водорода. Значит, в нашем случае прореагирует весь кислород (2 моля) и 4 моля водорода из пяти. Получится 4 моля воды и ещё останется один моль водорода.

Переведём ответ снова в граммы. Прореагирует весь кислород (64 грамма) и 8 грамм водорода (4 моля * 2 г/моль). 1 моль водорода останется не прореагировавшим (это 2 грамма) и получится 72 грамма воды (4 моля * 18 г/моль). Закон сохранения вещества опять выполняется — 64 + 10 = 72 + 2.

Думаю что теперь уже всем должно быть понятно. 1 моль — просто количество молекул. Молярная масса — это масса одного моля. Она нужна для того чтобы переходить от массы вещества (с которой мы работаем в реальном мире) к количеству молекул, или количеству вещества, нужному для реакций.

Снова повторимся:

а) вещества реагирует в соотношении n молекул одного к m молекул другого. Это пропорция будет одинаковой и для 100 молекул исходного вещества, и для ста триллионов, или для ста триллионов триллионов.
б) для удобства, чтобы не считать молекулы штуками, придумали специальную счётную единицу — моль, то есть сразу 6,02·10²³ молекул. Количество этих молей называют обычном «количество вещества»
в) моль каждого вещества весит по-разному, т.к. молекулы и атомы, из которых состоит вещества, сами весят по-разному. Масса одного моля вещества называется его молярной массой. Ещё один пример — обычные и силикатные кирпичи весят по-разному. Если мы проведём аналогию, то «вес тысячи кирпичей» — это «молярная масса» (с тем отличием что молекул не 1000, а больше). Масса этой «тысячи кирпичей» разная для силикатных и обычных кирпичей.
г) весь этот огород городим для того чтобы легко можно было переходить от массы реактивов к количеству вещества (количеству молекул, количеству молей) и обратно. А переходить туда/обратно нужно потому что в реальном мире мы отмеряем реактивы граммами, а химические реакции идут пропорционально не массе, а количеству молекул.

P.S. Химикам и прочим — я здесь специально многое упрощал. Не нужно мне объяснять что 12 грамм весит не 1 моль углерода, а 1 моль молекул изотопа С¹², или про то что вместо «молекул» нужно было бы писать «структурных единиц» (молекул, ионов, атомов…), специально не упомянул что 1 моль газа занимает одинаковый объём при одинаковых условиях и ещё про многое другое

Что мне не нравилось в учебниках — только формальное определение моля, без указания смысла этого понятия и для чего это нужно.

Перевод молей в литры и литров в моли

Калькулятор ниже использует формулу для преобразования литров в число моль и формулу для преобразования числа моль в литры, равно 22.413962 — объем одного моля газа при нормальных условиях, 0° С (273К) и 101,3 кПа.

Немного теории приведено под калькулятором

Перевод молей в литры и литров в моли

Количество вещества, моль

 

Точность вычисления

Знаков после запятой: 1

 Ссылка  Сохранить  Виджет

Внезапно русский язык

Сначала небольшое отступление. При написании этого текста у меня возник вопрос — как правильно писать с точки зрения русского языка: перевод

молей в литры или перевод моль в литры. Как выяснилось, не у одного меня возник такой вопрос.

Согласно викисловарю, слово моль склоняется, т.е. моль, моля, молю, моль, молем, моле в единственном числе, и моли, молей, молям, моли, молями, молях во множественном числе.

При этом согласно Методическому указанию от 1979 года Государственного комитета СССР по стандартам, «Обозначение единиц, совпадающих с наименованиями этих единиц, по падежам и числам изменять не следует, если они помещены после числовых значений, а также в заголовках граф, боковиков таблиц и выводов, в пояснениях обозначений величин к формулам. К таким обозначениям относятся: бар, бэр, вар, моль, рад. Следует писать 1 моль, 2 моль, 5 моль и т.д. Исключение составляет обозначение «св.год», которое изменяется следующим образом: 1 св.год, 2,3,4 св.года, 5 св.лет.»

Таким образом получается что «перевод молей в литры» — правильно, а «перевод моль в литры» — неправильно, но «5 моль» — правильно, «5 молей» — неправильно.

Молярный объем газа

Формулы для перевода используют тот факт, что уравнение идеального газа является достаточно точным приближением для реальных газов в случае нормальных условий.

Таким образом, если переставить некоторые члены уравнения идеального газа местами, мы сможем записать его в форме

Соотношение выражает молярный объем газа (или объем одного моля газа) .

Таким образом, для данной температуры и давления, молярный объем будет одинаковым для всех идеальных газов и его можно определить с той же точностью, с которой определена газовая постоянная: R = 0.082 057 338(47) L атм K−1 моль−1, то есть с относительной стандартной неопределенностью 5.7×10−7, в соответствии с рекомендованным CODATA в 2014 году значением

Молярный объем идеального газа при нормальных условиях (273.15 K, 101.325 kPa) равен 22.413 962 x 10-3 м3 моль-1 со стандартной неопределенностью 0.000013 x 10-3 м3 моль-1

Презентация «Количество вещества-моль» — химия, презентации

библиотека
материалов

Содержание слайдов

Номер слайда 1

КОЛИЧЕСТВО ВЕЩЕСТВА — МОЛЬ.

Номер слайда 2

Вспомните !Что изучает химия? Химия – наука о веществах, их свойствах и превращениях. В чём можно измерять вещества?Из чего состоит вещество?Атомы и молекулы

Номер слайда 3

*Как измерить вещество? *Сколько надо взять кислорода и водорода чтобы получить воду?*2 Н2 + О2 = 2 Н2 О2молекулы Н + 1молекула О = 2молекулы воды.4атома Н + 2атома. О = 4атома. Н,2атома. О. КАК ИЗМЕРИТЬ (ВЗВЕСИТЬ) КОЛИЧЕСТВО АТОМОВ И МОЛЕКУЛ ??? m (масса-г, мг,кг) N(число атомов, молекул) МОЛЬ n (эн)обозначается(собственная единица измерения)ν (ню)r

Номер слайда 4

Ar(Fe)=56 Ar (O2 )=32 Ar (h3 O)= 181моль. ВЫВОД: МАССА 1 МОЛЯ ВЕЩЕСТВА, численно равна атомной или моле- кулярной массе вещества. Например: 1моль мела (Сa. CO3)= Mr(Ca. CO3)= Ar. Ca+ Ar. C+ Ar. Ox3 =100,т.е. m(Cа. СО3)=100гr

Номер слайда 5

Рассчитайте массу вещества 1моля: Рассчитайте массу вещества равную 1молю: Na2 CO3 – СОДАFe3 O4 -ржавчина. СО2 – углекислый газ.

Номер слайда 6

Рассчитайте массу вещества 1моля: Рассчитайте массу вещества равную 1молю: Na2 CO3 –СОДАMr(Na2 CO3) =Ar. Nax2+Ar. C+ +Ar. Ox3=106г. ржавчина Mr(Fe3 O4)= Ar. Fex3+Ar. Ox4=232г.углекислый газ. Mr(СО2)=Ar. C+ Ar. Ox2 =12+32=44г rr

Номер слайда 7

Вопрос: Что нужно сделать, чтобы отмерить один моль вещества? Ответ: Взять столько граммов этого вещества, какова его относительная молекулярная масса.

Номер слайда 8

Масса одного моля вещества называется МОЛЯРНОЙ МАССОЙ и измеряется в г/моль, обозначается МОтсюда:1моль в-ва=M.r.в-ва=M в-ва =m в-ва;

Номер слайда 9

mn. MМасса порции вещества m=n∙M Молярная масса[M]=молекулярной массе [M.r.]Количество mвещества n=― M

Номер слайда 10

Если брать столько граммов вещества, какова его относительная молекулярная масса, сколько же там будет содержаться молекул?Для О2 – m=32г [Mr(О2)=32]. Для О3 – m=48г [Mr(О3)=48]. Для Р4 – m=124г [Mr(Р4)=124]. Для Н2 О – m= 18г [Mr(Н2 О)=18]. Для СО2 – m=44г [Mr(СО2)=44].

Номер слайда 11

Номер слайда 12

Оказалось… NA= 6. 10 23 (Число Авогадро) Вывод: 1моль любого вещества содержит число частиц (атомов, молекул, ионов) равное NA= 6. 10 23 (Число Авогадро)

Номер слайда 13

Nn. NAЧисло частиц(молекул,атомов,ионов) Число Авогадро=61023 частицмоль. Количество Nвещества n=― NA

Номер слайда 14

Отсюда:1моль. NА=6×1023 частиц*Для О2 m=32г *Для О3m=48г*Для Р4 m=124г*Для Н2 О m= 18г *Для СО2 m=44г

Номер слайда 15

Сколько молекул кислорода содержится в 1,25моль? N=NA.n N(O2)=61023молекул1,25моль моль=7,51023 молекул

Номер слайда 16

1 м о л ь CO2 N2 Fe. h3 OO2 m=56г m=18г m=32г m=44г m=28г V-? V-? V-? V-? V-? V = 22,4 литра. ВЫВОД: 1моль любого газа занимает объем равный 22,4 литра. Молярный объем Vm = 22,4л/моль. Отсюда: 1моль. О2=V = 22,4л. 2моль. О2 = V = 44,8л.

Номер слайда 17

Vn. Vmобъёмгазообразного вещества моляр-ный объём=22,4 л/мольколичество Vвещества n=― Vm

Номер слайда 18

Для расчета количества вещества необходимо использовать следующие формулы:mn. Mnn. NANVm. VНадо знать!!! m (1моль) = Mг/моль = Mr ; m = p × V ; NA = 6 ×1023частиц/моль Для1моль газа: M = p × Vm Vm=22,4л/моль.

Номер слайда 19

ᵐMVVm N NAn

Номер слайда 20

ДОМА:прочитать §15 и 16 выполнить упр№1-4стр65 и упр№2,3,4,5,6стр67-68.

Моль — что это такое? Определение, значение, перевод

Моль это не только вредный насекомый, пожирающий ваши польта. Моль это важная единица измерения количества вещества.

В переводе с латыни слово moles означает именно «количество». По определению, в одном моле любого вещества содержится столько же молекул, сколько в 12 г углерода. Это число молекул, определяющее моль, называется числом Авогадро, и оно равно 6.02214076*10²³ штук.

Важно понимать, что моль измеряет не объём и не массу вещества, Моль выражает именно количество молекул, которое для каждого вещества имеет свою массу и объём. Проще говоря, один моль это 6.02214076*10²³ молекул. Массу одного моля любого вещества называют молярной массой. Следовательно, чем тяжелее молекула вещества, тем больше его молярная масса. Согласно определению, молярная масса углерода равна 12 г/моль.

Задачка для юных химиков-алкоголиков:

Молярная масса воды 18,01528 г/моль. Молярная масса спирта 46,069 г/моль. Посчитай, Михалыч, чему равна молярная масса водки, если предположить, что там 40% спирта и 60% воды.

Вы узнали, откуда произошло слово Моль, его объяснение простыми словами, перевод, происхождение и смысл.
Пожалуйста, поделитесь ссылкой «Что такое Моль?» с друзьями:

И не забудьте подписаться на самый интересный паблик ВКонтакте!

 

Моль это не только вредный насекомый, пожирающий ваши польта. Моль это важная единица измерения количества вещества.

В переводе с латыни слово moles означает именно «количество». По определению, в одном моле любого вещества содержится столько же молекул, сколько в 12 г углерода. Это число молекул, определяющее моль, называется числом Авогадро, и оно равно 6.02214076*10²³ штук.

Важно понимать, что моль измеряет не объём и не массу вещества, Моль выражает именно количество молекул, которое для каждого вещества имеет свою массу и объём. Проще говоря, один моль это 6.02214076*10²³ молекул. Массу одного моля любого вещества называют молярной массой. Следовательно, чем тяжелее молекула вещества, тем больше его молярная масса. Согласно определению, молярная масса углерода равна 12 г/моль.

Задачка для юных химиков-алкоголиков:

Молярная масса воды 18,01528 г/моль. Молярная масса спирта 46,069 г/моль. Посчитай, Михалыч, чему равна молярная масса водки, если предположить, что там 40% спирта и 60% воды.

Количество вещества Формула. Моль. Молярная Масса

Количество вещества применяться для измерения макроскопических количеств веществ во многих естественных науках таких как, физика, химия, при изучении электролиза, в термодинамика, описывающая состояние идеального газа. Так как молекулы взаимодействуют независимо от их массы в количествах, кратным целым числам, то при описании химических реакций, использовать количества вещества удобнее, чем массу. Для того, чтобы понять, что такое количества вещества в химии, отметим, что у величины есть своя единица измерения.

Определение, единицы измерения, обозначение

Число аналогичных структурных единиц, содержащих в веществе (атомов, электронов, молекул, ионов и других частиц) и есть физическая величина — количество вещества. По международной системе единиц (СИ) измеряется количество вещества в [моль], [кмоль], [ммоль], при использовании в расчетах, обозначается как n (эн).

Применение, значение

В химии при написании химических уравнений, после знакомства законом постоянства массы веществ, становится понятно как использовать величину количества вещества и понятно ее значение. Например, в реакции горения водорода, его требуется 2 к 1 значению кислорода. Зная массу водорода, можно получить количества вещества кислорода, участвующего в реакции горения.

В реальных опытах вместо количества вещества «в штук» используют единицу измерения [моль]. Это сокращает соотношение исходных реактивов и упрощает вычисления. Фактически в 1 моле количество единиц вещества содержится 6 ·1023 моль⁻¹ , что называться число Авогадро [N_A].

Для вычисления количества вещества на основании его массы пользуются понятием молярная масса, т.е отношение массы вещества к количеству к количеству молей этого вещества:

n = m/M,

где m — масса вещества, M — молярная масса вещества.

Молярная масса измерятся в [ г/моль].

Также молярная масса может быть найдена произведением молекулярной массы этого вещества на количество молекул в 1 моле — на число Авогадро.

Количество вещества газообразного определяют на основе его объема:

n = V / V_m,

где где V — объём газа при нормальных условиях, а V_m — молярный объем газа при тех же условиях, равный 22,4 л/моль по закону Авогадро.

Подводя итоги всех расчетов, можно вывести общую формулу для количества вещества:

Вычисления

Чтобы точнее понять, что такое количество вещества, решим простейшие задачи: какое количество вещества содержится в алюминиевой отливке, массой m = 5,4 кг?

При решении это задачи следует помнить, что молярная масса численно равна относительной молекулярной массе, для нахождения которой понадобится таблица Менделеева, округляя значения: μ = 2,7 ⋅ 10-2 кг/моль.

Таким образом, количество вещества находим путем простых вычислений:

n = m/μ = 5,4 кг/ 2,7 ⋅ 10-2 кг/моль = 2⋅ 10-2 моль.

В физике также используется данная величина. Она нужна в молекулярной физике, где проводятся вычисления давления, объема газообразных веществ по уравнению Менделеева-Клапейрона:

моль | Определение, число и факты

Популярные вопросы

Как определяется родинка?

Моль определяется как 6.02214076 × 10 ²³ некоторой химической единицы, будь то атомы, молекулы, ионы или другие. Моль — это удобная единица измерения из-за большого количества атомов, молекул и т. Д. В любом веществе. Изначально моль был определен как количество атомов в 12 граммах углерода-12, но в 2018 году Генеральная конференция по мерам и весам объявила, что с 20 мая 2019 года моль будет всего 6.02214076 × 10 ²³ некоторой химической единицы.

Как рассчитывается моль?

Если вы хотите узнать, сколько молей материала у вас есть, разделите массу материала на его молярную массу. Молярная масса вещества — это масса в граммах одного моля этого вещества. Эта масса определяется атомным весом химической единицы, из которой состоит это вещество, в атомных единицах массы (а.е.м.). Например, серебро имеет атомный вес 107,8682 а.е.м., поэтому один моль серебра имеет массу 107.8682 грамма.

Какой номер у Авогадро?

Число Авогадро — это количество единиц в одном моль вещества, или 6,02214076 × 10 ²³ . Это число также называют постоянной Авогадро. Он назван в честь итальянского физика XIX века Амедео Авогадро, который обнаружил, что при одинаковых температуре и давлении два газа с одинаковым объемом имеют одинаковое количество молекул. Французский физик Жан Перрен в начале 20 века назвал количество единиц в моле числом Авогадро.

Какова формула молярной массы?

Молярная масса некоторого вещества — это масса в граммах одного моля этого вещества. Эта масса определяется атомным весом химической единицы, из которой состоит это вещество, в атомных единицах массы (а.е.м.). Например, золото имеет атомный вес 196,967 а.е.м., поэтому масса одного моля золота составляет 196,967 грамма. Для вещества, состоящего из более чем одного типа атомов, складываются атомные веса отдельных атомов для химической единицы, составляющей это вещество.Вода состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Атомный вес одного атома водорода составляет 1,008 а.е.м., а двух атомов — 2,016. Атомный вес одного атома кислорода равен 15,999, поэтому молярная масса воды составляет 2,016 + 15,999 = 18,015 грамма.

Узнайте о концепции закона об идеальном газе

Обзор того, как число Авогадро используется для измерения количества единиц любого вещества.

Encyclopædia Britannica, Inc. См. Все видео для этой статьи

моль , также пишется моль , в химии, стандартная научная единица измерения больших количеств очень малых объектов, таких как атомы, молекулы или другие заданные частицы. .

Крот обозначает чрезвычайно большое количество единиц, 6.02214076 × 10 ²³ . Генеральная конференция по мерам и весам определила моль как это число для Международной системы единиц (СИ), действующей с 20 мая 2019 года. Ранее моль определялся как количество атомов, определяемое экспериментально и обнаруживаемое в 12 граммах углерода. 12. Число единиц в молье также носит название числа Авогадро или постоянной Авогадро в честь итальянского физика Амедео Авогадро (1776–1856).Авогадро предположил, что равные объемы газов в одних и тех же условиях содержат одинаковое количество молекул, гипотеза, которая оказалась полезной при определении атомного и молекулярного веса и которая привела к концепции моль. ( См. закон Авогадро.)

Число атомов или других частиц в одном моле одинаково для всех веществ. Моль соотносится с массой элемента следующим образом: один моль атомов углерода-12 имеет 6,02214076 × 10 ²³ атомов и массу 12 граммов.Для сравнения, один моль кислорода по определению состоит из того же числа атомов, что и углерод-12, но его масса составляет 15,999 грамма. Следовательно, кислород имеет большую массу, чем углерод. Это рассуждение также может быть применено к молекулярной массе или массе формулы.

Понятие «моль» помогает поместить количественную информацию о том, что происходит в химическом уравнении, на макроскопический уровень. Например, в химической реакции 2H ₂ O → O ₂ + 2H ₂ два моля воды разлагаются на два моля молекулярного водорода и один моль молекулярного кислорода.Моль можно использовать для определения простейшей формулы соединения и расчета количеств, участвующих в химических реакциях. Когда речь идет о реакциях, протекающих в растворах, полезно использовать родственное понятие молярности. Молярность ( M ) определяется как количество молей растворенного вещества в литре раствора.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас Редакторы Encyclopaedia Britannica Эта статья была недавно отредактирована и обновлена ​​Эриком Грегерсеном.

Узнайте больше в этих связанных статьях Britannica:

• Система измерения: Количество вещества: моль

  моль определяется как количество вещества, содержащего такое же количество химических единиц (атомов, моль, единиц, ионы, электроны или другие указанные объекты или группы объектов), что и ровно 12 граммов углерода-12. Однако в 2018 году CGPM согласилась, что с мая…

• химия: Энергия и первый закон термодинамики

  … химика — это моль , что представляет собой массу в граммах 6.02 × 10 ²³ отдельных частиц, будь то атомы или моль кл. Один моль протонов имеет массу 1,007825 грамма, а один моль нейтронов имеет массу 1,008665 грамма. Простым сложением масса…

• жидкость: молярность

  Поскольку количество моль, кубика в литре или даже кубическом сантиметре огромно, стало обычной практикой использовать так называемые молярные количества, а не моль кубических единиц. моль — это моль грамм вещества и, следовательно, также число Авогадро моль кл (6,02 × 10 ²³ ).…

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

---

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно.Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом.Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

---

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу.Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

---

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в cookie-файлах может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта.Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Что такое крот в химии?

Моль — это просто единица измерения. Фактически, это одна из семи основных единиц Международной системы единиц (СИ). Единицы изобретаются, когда существующие единицы неадекватны.Химические реакции часто происходят на уровнях, где использование граммов не имеет смысла, но использование абсолютного числа атомов / молекул / ионов также может сбивать с толку. Итак, ученые изобрели крота, чтобы преодолеть разрыв между очень маленькими и очень большими числами.

Вот что такое моль, почему мы используем моль и как переводить моль в граммы.

Ключевые выводы: крот в химии

• Моль — это единица СИ, используемая для измерения количества любого вещества.
• Сокращенное обозначение моль — мол.
• Один моль — это ровно 6,02214076 × 10 ²³ частиц. «Частицы» могут быть чем-то маленьким, например электронами или атомами, или чем-то большим, например, слонами или звездами.

Что такое крот?

Как и все единицы, родинка должна быть определена или основана на чем-то воспроизводимом. Настоящее определение моля дано, но раньше оно основывалось на количестве атомов в образце изотопа углерода-12.

Сегодня моль — это число частиц Авогадро, которое равно точно 6,02214076 × 10 ²³ . Для всех практических целей масса одного моля соединения в граммах приблизительно равна массе одной молекулы соединения в дальтонах.

Первоначально моль — это количество всего, что имеет такое же количество частиц, что и в 12 000 граммах углерода-12. Это количество частиц и есть число Авогадро, которое примерно равно 6,02х10 ²³ . На моль атомов углерода 6.02×10 ²³ атомов углерода. Крот учителей химии 6,02х10 ²³ учителей химии. Намного легче написать слово «крот», чем написать «6.02×10 ²³ » в любое время, когда вы захотите сослаться на большое количество вещей. Собственно поэтому и был изобретен именно этот агрегат.

Почему мы используем родинки

Почему бы нам просто не придерживаться таких единиц, как граммы (и нанограммы, килограммы и т. Д.)? Ответ в том, что моль дает нам последовательный метод преобразования между атомами / молекулами и граммами.Это просто удобная единица измерения. Возможно, вы не сочтете это слишком удобным, когда впервые узнаете, как им пользоваться, но как только вы познакомитесь с ним, моль будет такой же обычной единицей, как, скажем, дюжина или байт.

Преобразование молей в граммы

Один из наиболее распространенных химических расчетов — это преобразование молей вещества в граммы. При балансировании уравнений вы будете использовать мольное соотношение между реагентами и реагентами. Все, что вам нужно для этого преобразования, — это периодическая таблица или другой список атомных масс.

Пример: Сколько граммов диоксида углерода составляют 0,2 моля CO ₂ ?

Найдите атомные массы углерода и кислорода. Это количество граммов на один моль атомов.

Углерод (C) имеет 12,01 грамма на моль.
Кислород (O) содержит 16,00 граммов на моль.

Одна молекула углекислого газа содержит 1 атом углерода и 2 атома кислорода, поэтому:

количество граммов на моль CO ₂ = 12,01 + [2 x 16,00]
количество граммов на моль CO ₂ = 12.01 + 32.00
количество граммов на моль CO ₂ = 44.01 грамм / моль

Просто умножьте это количество граммов на моль на количество родинок, чтобы получить окончательный ответ:

граммы в 0,2 моля CO ₂ = 0,2 моля x 44,01 г / моль
г в 0,2 моля CO ₂ = 8,80 грамма

Хорошая практика — сделать так, чтобы определенные единицы отменялись, чтобы дать вам тот, который вам нужен. В этом случае родинки исключаются из расчета, оставляя вам граммы.

Вы также можете перевести граммы в моль.

Источники

• Андреас, Бирк; и другие. (2011). «Определение постоянной Авогадро путем подсчета атомов в кристалле 28Si». Письма о физических проверках . 106 (3): 30801. DOI: 10.1103 / PhysRevLett.106.030801
• де Бьевр, Поль; Пайзер, Х. Штеффен (1992). «Атомный вес» — название, его история, определение и единицы измерения ». Чистая и прикладная химия . 64 (10): 1535–43.DOI: 10.1351 / pac199264101535
• Химмельблау, Дэвид (1996). Основные принципы и расчеты в химической инженерии (6 изд.). ISBN 978-0-13-305798-0.
• Международное бюро мер и весов (2006 г.). Международная система единиц (СИ) (8-е изд.). ISBN 92-822-2213-6.
• Юнус А. Шенгель; Болес, Майкл А. (2002). Термодинамика: инженерный подход (8-е изд.). TN: Макгроу Хилл.ISBN 9780073398174.

Химия: Что такое крот?

Что такое крот?

Сейчас я ношу пару туфель. Мой вопрос к вам: сколько обуви я ношу? Если вы думаете «два», вы, очевидно, знаете свою обувь.

Еще одна популярная викторина: мне плохо, потому что я только что съела дюжину яиц. Сколько яиц съел? Если вы сказали «12», вы явно настроены на тему птицеводства.

Молекулярные значения

А моль равно 6.02 10 ²³ шт. Хотя теоретически у вас может быть моль чего угодно, это число настолько велико, что мы обычно говорим только о молях атомов или молекул, потому что оба они очень крошечные.

Еще одна популярная викторина: если я купил пачку бумаги, сколько листов бумаги я купил? Если вы сказали «500», вы готовы стать продавцом бумаги мирового класса!

Так при чем тут родинка? Как вы уже знаете, атомы и молекулы очень и очень маленькие.В результате нет смысла подсчитывать их по отдельности при проведении химической реакции. В результате ученые придумали сокращенный термин для очень большого количества молекул, точно так же, как у продавцов обуви есть термин для двух ботинок, у бакалейщиков — для 12 яиц, а у продавцов бумаги — для 500 листов бумаги. . Этот член равен моль , и он означает 6,022136736 10 ²³ единиц (обычно мы просто округляем его до 6,02 10 ²³ ).

Химия

6.02 10 ²³ обычно упоминается как число Авогадро и названо в честь химика Амадео Авогадро, который помог понять природу газов.

В нашей повседневной жизни родинки не особенно удобны для измерения количества вещей. Например, предположим, что издатель книги решил напечатать несколько копий для продажи по всему миру. Для такого количества книг потребуется склад объемом 512 миллиардов кубических километров. К сожалению, моему агенту не удалось убедить издателя, что это будет хороший бизнес-ход.В результате, мы должны использовать «моли» только для описания очень маленьких вещей, таких как атомы или молекулы.

Выдержки из Полное руководство для идиотов по химии 2003 Яна Гуча. Все права защищены, включая право на полное или частичное воспроизведение в любой форме. Используется по договоренности с Alpha Books , членом Penguin Group (USA) Inc.

Чтобы заказать эту книгу непосредственно у издателя, посетите веб-сайт Penguin USA или позвоните по телефону 1-800-253-6476. Вы также можете купить эту книгу на Amazon.com и Barnes & Noble.

Моль и постоянная Авогадро

Число молей в системе можно определить с помощью атомной массы элемента, которая указана в периодической таблице. Эта масса обычно составляет , в среднем, из обильных форм этого элемента, найденных на Земле. Масса элемента указана как средняя масса всех его изотопов на Земле.

Приложения крота

Масса моля вещества называется молярной массой этого вещества.Молярная масса используется для преобразования граммов вещества в моль и часто используется в химии. Молярная масса элемента находится в периодической таблице, и это атомный вес элемента в граммах / моль (г / моль). Если масса вещества известна, можно рассчитать количество молей в веществе. Для преобразования массы вещества в граммы в моль требуется коэффициент преобразования (один моль вещества / молярная масса вещества).

Понятие «моль» применимо и к составу химических соединений.Например, рассмотрим метан, CH ₄ . Эта молекула и ее молекулярная формула показывают, что на моль метана приходится 1 моль углерода и 4 моля водорода. В этом случае моль используется как обычная единица, которую можно применить к соотношению, как показано ниже:

\ [2 \ text {mol H} + 1 \ text {mol O} = 1 \ text {mol} \ ce {h3O} \ nonumber \]

В этой химической реакции моли H и O описывают количество атомов каждого элемента, которые реагируют с образованием 1 моль \ (\ ce {H_2O} \).{23} \]

аналогично высказыванию:

\ [\ text {1 дюжина} = \ text {12 яиц} \]

Визуализировать родинку чего-либо довольно сложно, потому что постоянная Авогадро чрезвычайно велика. Например, рассмотрим размер одного зерна пшеницы. Если бы все люди, которые существовали в истории Земли, не делали ничего, кроме подсчета отдельных зерен пшеницы за всю свою жизнь, общее количество подсчитанных зерен пшеницы все равно было бы намного меньше постоянной Авогадро; количество зерен пшеницы, произведенных на протяжении всей истории, даже не приближается к числу Авогадро.

Пример \ (\ PageIndex {1} \): преобразование массы в моли

Сколько молей атомов калия (\ (\ ce {K} \)) содержится в 3,04 граммах чистого металлического калия?

Решение

В этом примере умножьте массу \ (\ ce {K} \) на коэффициент преобразования (обратная молярная масса калия):

\ [\ dfrac {1 \; моль \; K} {39.10 \; граммы \; K} \ nonumber \]

39,10 грамма — это молярная масса одного моля \ (\ ce {K} \); сократить граммы, оставив моли \ (\ ce {K} \):

\ [3.04 \; \ cancel {g \; K} \ left (\ dfrac {1 \; mol \; K} {39.10 \; \ cancel {g \; K}} \ right) = 0,0778 \; моль \; К \ nonumber \]

Точно так же, если известны моли вещества, можно определить количество граммов в веществе. Для преобразования молей вещества в граммы требуется коэффициент преобразования молярная масса вещества / один моль вещества . Просто нужно следовать тому же методу, но в противоположном направлении.

Пример \ (\ PageIndex {2} \): преобразование молей в массу

Сколько грамм 10.78 моль кальция (\ (\ ce {Ca} \))?

Решение

Умножьте моль Са на коэффициент преобразования (молярная масса кальция). 40,08 г Са / 1 моль Са , , что затем позволяет сократить количество молей, оставив граммы Са.

\ [10.78 \ cancel {\; mol \; Ca} \ left (\ dfrac {40.08 \; g \; Ca} {1 \; \ cancel {mol \; Ca}} \ right) = 432.1 \; грамм\; Ca \ nonumber \]

Общее количество атомов в веществе также можно определить с помощью соотношения между граммами, молями и атомами.Если дана масса вещества и просят найти количество атомов в веществе, нужно сначала преобразовать массу вещества в граммах в моль, как в Примере \ (\ PageIndex {1} \). Затем количество молей вещества необходимо перевести в атомы. Для преобразования молей вещества в атомы требуется коэффициент преобразования константы Авогадро (6,02214179 × 10 ²³ ) на один моль вещества . Проверка правильности отмены блоков — хороший способ убедиться, что используется правильный метод.{22} \; атомы \; из\; Na \ nonumber \]

В этом примере умножьте граммы Na на коэффициент пересчета 1 моль Na / 22,98 г Na, где 22,98 г — это молярная масса одного моля Na, что позволяет сократить количество граммов, оставив моль Na. Затем умножьте количество молей Na на коэффициент преобразования 6,02214179 × 10 ²³ атомов Na / 1 моль Na, где 6,02214179 × 10 ²³ атомов — это количество атомов в одном моль Na (постоянная Авогадро), что затем позволяет аннулировать моли, оставив количество атомов Na.

Используя константу Авогадро, также легко вычислить количество атомов или молекул, присутствующих в веществе (Таблица \ (\ PageIndex {1} \)). Умножая количество молей на константу Авогадро, единицы молей сокращаются, оставляя количество атомов. В следующей таблице приведены способы управления этими различными величинами:

Таблица \ (\ PageIndex {1} \): коэффициенты преобразования

Известная информация	Умножить на	Результат
Масса вещества (г)	1 / Молярная масса (моль / г)	Моль вещества
Моль вещества (моль)	Константа Авогадро (атом / моль)	Атомы (или молекулы)
Масса вещества (г)	1 / Молярная масса (моль / г) × константа Авогадро (атомы / моль))	Атомы (или молекулы)

Пример \ (\ PageIndex {4} \): Масса до молей

Сколько родинок в 3.00 граммов калия (К)?

Решение

\ [3.00 \; \ cancel {g \; K} \ left (\ dfrac {1 \; mol \; K} {39.10 \; \ cancel {g \; K}} \ right) = 0,0767 \; моль \; К \ nonumber \]

В этом примере умножьте массу K на коэффициент преобразования:

\ [\ dfrac {1 \; моль \; K} {39.10 \; граммы \; K} \ nonumber \]

39,10 грамма — молярная масса одного моля K. Граммы могут быть отменены, оставив моль K.

Пример \ (\ PageIndex {5} \): Отношение молей к массе

Сколько граммов в 10.00 моль кальция (Ca)?

Решение

Это вычисление в примере \ (\ PageIndex {2} \), выполняемое в обратном порядке. Умножьте моль Са на коэффициент преобразования 40,08 г Са / 1 моль Са , , где 40,08 г — молярная масса одного моля Са. Родинки отменяются, в результате остается грамм Ca:

.

\ [10.00 \; \ cancel {mol \; Ca} \ left (\ dfrac {40.08 \; g \; Ca} {1 \; \ cancel {mol \; Ca}} \ right) = 400,8 \; граммы \; из \; Ca \ nonumber \]

Число атомов также можно рассчитать, используя Константу Авогадро (6. {23} \; atom \; Na} {1 \; \ cancel {mol \; Na}} \ right) = 7.{22} \; атомы \; из\; \; Na \ nonumber \]

4.S: Mole and Measurements in Chemistry (Summary)

4.S: The Mole and Measurements in Chemistry (Summary) — Chemistry LibreTexts Перейти к основному содержанию

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

1. Участник

• моль определяется как количество атомов, содержащихся в , ровно 12 граммов углерода-12 (изотопа).В молье 6.0221415 x 10 ²³ частиц. Помните, что крот — это просто число (например, дюжина ), и у вас может быть крот чего угодно.
• Концепция моля основана на гипотезе Авогадро ( равных объемов всех газов при одинаковой температуре и давлении содержат одинаковое количество молекул ) и количестве частиц в моль (6,0221415 x 10 ²³ ) обычно обозначается как число Авогадро (обычно округляется до 6.02 x 10 ²³ для большинства расчетов).
• Поскольку атомные массы и количество частиц в моле основаны на изотопной атомной массе изотопа углерода-12, масса любого вещества , выраженная в атомных единицах массы, численно равна молярной массе. вещества в граммах на моль . Таким образом, ровно 12 граммов углерода-12 содержат ровно моль атомов углерода; аналогично, 31.9988 граммов O ₂ содержат 6,02214 x 10 ²³ молекул кислорода (примечание, шесть значащих цифр) и т. Д.
• Чтобы преобразовать количество моль вещества в массу вещества, вам просто нужно умножить ( моль x молярная масса ).
• Чтобы преобразовать массу вещества в количество моль , вам просто нужно разделить , массу на молярную массу .
• Чтобы преобразовать количество моль вещества в количество частиц этого вещества, вам просто нужно умножить ( моль x число Авогадро ).
• Процентный состав соединения просто говорит нам, что процентов общей массы приходится на каждый элемент в соединении. Для расчета просто возьмите атомную массу рассматриваемого элемента и разделите ее на молярную массу молекулы.
• Эмпирическая формула для соединения — это наименьшее целочисленное отношение элементов в этом соединении. Например, молекулярная формула глюкозы: C ₆ H ₁₂ O ₆ , но простейшее целочисленное соотношение элементов в глюкозе — CH ₂ O.

Крот

Нижеследующее содержание является сутью лекции 8. В этой лекции мы рассмотрим моль и число Авагадро, а также расчеты молярной массы и преобразования с использованием моль.

MOLE (моль) — это единица измерения, которая представляет собой количество чистого вещества, содержащего такое же количество химических единиц (атомов, молекул и т. Д.), Сколько атомов содержится ровно в 12 граммах углерода-12 (т.е. 6,022 X 10 ²³ ).

Таким образом, мол является названием, используемым для суммы 6.022 x 10 ²³ , почти так же, как слово «дюжина» используется для суммы 12.

Итак, если бы у вас была родинка пончиков, у вас была бы 6.022 x 10 ²³ пончиков и серьезная боль в животе.

Мы используем моль (моль) для обозначения количества веществ в химии, потому что количество атомов и молекул в каждом веществе очень велико. Заданное значение 6,022 x 10 ²³ называется числом Авагадро для ученого, который нашел количество атомов в 12 граммах углерода 12. Зачем использовать 12 граммов? Это теоретическая атомная масса изотопа углерода-12 (6 протонов и 6 нейтронов). Это означает, что атомная масса или атомный вес (12 граммов) углерода равен ровно 1 моль углерода.

Если взять за основу углерод, то атомные веса, которые вы видите в периодической таблице, также равны одному молю этих веществ:

Литий, например, имеет атомную массу 6,941 грамма, что равняется одному молю лития. Вот почему мы указываем атомные и молекулярные массы в граммах на моль или г / моль.

Что делать с родинками? Мы используем устройство для проведения расчетов на основе сбалансированных химических уравнений. Мы используем стехиометрию (причудливый способ выразить мольные отношения в уравнении), чтобы делать прогнозы о том, сколько продукта будет получено или сколько реагента потребуется, если мы знаем количество одного моля в реакции.

Моль вещества и молекулярный вес

Молярная масса или молекулярный вес (взаимозаменяемые термины, пока мы находимся на Земле) вещества — это сумма всех индивидуальных масс элементов, которые оно содержит. Возьмем, к примеру, воду нашего старого друга:

Один моль воды состоит из 1 моля кислорода и двух моль водорода. Масса кислорода, равная одному молю кислорода, составляет 15,998 грамма, а масса одного моля водорода равна 1.008 г. Если мы сложим количество в граммах каждого элемента в молекуле воды = 15,998 г / моль + 2 (1,008 г / моль), мы получим молярную массу воды = 18,014 г / моль.

Итак, если бы у нас было ровно 18,014 г воды, у нас был бы 1 моль воды.

Практика: моль и молярная масса

Родственные отношения

Причина, по которой моль так важна, заключается в том, что мы используем моль как единицу измерения для большинства соотношений в химии.Реакции сбалансированы на основе числа молей каждого элемента в реакции, концентрации раствора очень часто описываются в виде молей на литр или молей на кг растворителя, и мы уже видели, что молекулы или атомы элемента представлены как количество молей вещества, а не индивидуальное количество их частиц.

Давайте начнем обсуждение взаимоотношений с взаимоотношений между кротом и АМУ.

AMU составляет 1/12 массы атома углерода-12, который, согласно периодической таблице, весит ~ 12 г.Это означает, что 1 AMU ≈ 1g не так ли? и, таким образом, масса углерода 12amu, верно? Но подождите, это не может быть масса одного атома углерода, верно? Они действительно очень крошечные. И это правильно, масса, указанная в периодической таблице, на самом деле равна массе 6,022 x 10 ²³ атомов углерода или моля атомов углерода. Таким образом, в действительности 1 AMU = 1,66 x 10 ^-24 г, и хотя атом углерода весит 12 AMU, масса, указанная в периодической таблице, равна

.

12 атомов x 1,66 x 10

^-24 г x 6.022 x 10 ²³ атомов / моль = 12 г / моль

Итак, один атом углерода весит 12 а.е.м., а моль атомов углерода — 12,01 г / моль.

Расчет молей

Существует множество расчетов, которые можно провести, используя в качестве промежуточной единицы моль. Я собираюсь рассмотреть некоторые из них сейчас, и по мере того, как мы будем разбираться в более поздних темах, вы увидите, что родинки также важны для этих расчетов.

Типичный расчет кротов:

1) Расчет молекулярной массы или молярной массы соединения

Молярная масса соединения, которую на Земле также часто называют молекулярной массой, представляет собой просто сумму масс всех отдельных элементов в соединении.Вы используете периодическую таблицу в качестве справочника для этих масс и суммируете их:

Например, если мы хотим просуммировать молярную массу сульфата алюминия Al ₂ (SO ₄ ) ₃ , нам нужно определить количество и массу каждого элемента в соединении. Для сульфата алюминия общее количество составляет 2 Al, 3 S и 12 O. Итак, вот математика с использованием атомных масс, указанных в периодической таблице:

2 (26,98 г / моль) + 3 (32,07 г / моль) + 12 (16.00 г / моль) = 342,17 г / моль

2) Преобразование граммов в моль или моль в граммы

Когда вы знаете молярную массу соединения, вы можете использовать эту массу для определения количества молей в граммах вещества или, наоборот, вы можете рассчитать количество граммов в количестве молей вещества.

Вот несколько примеров:

Сколько молей содержится в 55,4 г сульфата алюминия?

Расчет построен как преобразование с молярной массой сульфата алюминия в качестве коэффициента преобразования:

55.4 г Al

₂ (SO ₄ ) ₃ x 1 моль Al ₂ (SO ₄ ) ₃ / 342,17 г Al ₂ (SO ₄ ) ₃ = 0,162 моль Al ₂ (СО ₄ ) ₃

Или, сколько граммов Al ₂ (SO ₄ ) ₃ содержится в 6,34 молях Al ₂ (SO ₄ ) ₃ ?

6,34 моль Al

₂ (SO ₄ ) ₃ x 342,17 г Al ₂ (SO ₄ ) ₃ /1 моль Al ₂ (SO ₄ ) ₃ = 2 .17 x 10 ³ Al ₂ (SO ₄ ) ₃

3) Преобразование в молекулы или атомы

Моль является не только единицей измерения молярной массы, но и связующим звеном между массой вещества и его атомами или молекулами.

Например, если спросить, сколько молекул Al ₂ (SO ₄ ) ₃ содержится в 55,4 г Al ₂ (SO ₄ ) ₃ , нам просто нужно сначала вычислить число молей, как и раньше, а затем используйте число Авагадро для преобразования молей в молекулы:

55.4 г Al

₂ (SO ₄ ) ₃ x 1 моль Al ₂ (SO ₄ ) ₃ / 342,17 г Al ₂ (SO ₄ ) ₃ = 0,162 моль Al ₂ (СО ₄ ) ₃

0,162 моль Al

₂ (SO ₄ ) ₃ x 6,022 x 10 ²³ молекул Al ₂ (SO ₄ ) ₃ /1 моль Al ₂ (SO ₄ ) ₃ =

9,76 x 10

²² Молекулы Al ₂ (SO ₄ ) ₃

Кроме того, если мы продолжим задачу и спросим, ​​сколько атомов алюминия находится в 55.4 г Al ₂ (SO ₄ ) ₃ ?

Ну это простое продолжение. Нам просто нужно умножить на количество атомов алюминия в соединении:

9,76 x 10

²² Молекулы Al ₂ (SO ₄ ) ₃ x 2 атома Al / 1 молекула Al ₂ (SO ₄ ) ₃ = 1,95 x 10 ²³ Атомов Al

Давайте попрактикуемся еще:

.