Народна Освіта » Хімія » § 13. Кількість речовини. Число авогадро. Що таке моль?

НАРОДНА ОСВІТА

§ 13. Кількість речовини. Число авогадро. Що таке моль?

Для розрахунків за хімічними реакціями починаючи з XIX століття хіміки використовували масові співвід ношення реагентів. Такі співвідношення були дуже зручні: вимірюючи масу речовин у грамах, учені ніби оперували молекулами.

У ті часи вважали, що молекула — ие така кулька, що має певну відносну молекулярну масу. Порцію речовини, що дорівнює відносній молекулярній (або атомній) масі, виражену в грамах, назвали грам молекулою, або молем.

Поняття «моль»

 

У хімічних реакціях беруть участь молекули (атоми або йони), і правильніше було б ураховувати не масу речовин, які беруть участь у реакції, а число реагуючих частинок. Наприклад, у рівнянні утворення води:

ми бачимо, що а 2 молекулами водню реагує 1 молекула кисню й утворюються 2 молекули води. Цифри перед хімічними формулами — коефіцієнти — указують на число молекул, які реагують одна з одною. Окремі атоми й молекули ,можна порахувати в штуках. Ллє атоми й молекули дуже малі, і майже неможливо провести реакцію з 1 або 2 молекулами. Оскільки в речовині величезна кількість молекул (кількість речовини), для зручності підрахунку використовують спеціальну величину моль.

Кількість речовини — це визначене число будь-яких частинок, атомів, молекул, йонів тощо. Одиниця вимірювання кількості речовини — моль.

Вирішено було за 1 моль прийняти стільки атомів Карбону, скільки міститься у 12 г (або 0,012 кг) 12C. Скільки ж там атомів? Давайте порахуємо.

(атоми, молекули, йони, а також електрони, протони тощо) називають іще структурними одиницями.

 

Звідси такс визначення моль:

Моль — це кількість речовини, в якій число частинок до-рівпюс 6,02· 10“' ,що відповідає кількості атомів у 0,012 кг Карбону 12C. Моль позначають латинською буквою п.

Число частинок в 1 моль називають числом, або сталою Авога-дро — на честь знаменитого італійського хіміка Амедео Авогадро й позначають Na.

Як слідує з визначення:

 

Точне значення Na = (6,02215 + 0,000031) 1021 1/моль.

Стала Авогадро універсальна. Вона вказує число частинок у 1 моль речовини в будь-якому агрегатному стані: твердому, рідкому, газу ват ому.

Є безліч прикладів, які показують наскільки великим є число Авогадро. Підраховано, наприклад, що, якщо взяти таку кількість однодоларових банкнот, то ними можна встелити всю земну кулю шаром 2 метри.

 

1971 р. рішенням 14-ї Генеральної конференції щодо мір і вагів моль був уведений у Міжнародну систему одиниць (СІ) як сьома основна одиниця.

 

Приклад. 1 молекула H2SO1 має значно більшу масу іі об’єм, ніж 1 молекула H2, тому маса й об’єм 1 моля H2SO4 теж будуть більші.

 

Якщо взяти масу якої-небудь речовини, що дорівнює її відносній молекулярній (атомній, формулюйй) масі, то в ній обов’язково буде 6,02*10 23 атомів, молекул або йонів (залежно від будови речовини), тобто 1 моль.

Потрібно відзначити, що на письмі термін «моль», якщо він використаний при числі, не відмінюється. Так, 1 л води (1 кгабо 1000 г) містить приблизно 55,5 моль води. Якщо ж термін «моль» використовується сам по собі, то він відмінюється. Наприклад, правильно записати питання потрібно так: «Знайдіть, скільки молів води міститься віл води». Відмінюється термін «моль» і в усному мовленні.

Зверніть увагу, що число частинок у молі однакове, але маса й об’єм 1 моль різних речовин будуть різними, оскільки с різними частинки, які входять до складу моля.

Для кращого розуміння наведемо декілька прикладів:

Оскільки моль — це, власне, певна кількість штук частинок, то коефіцієнти в рівпяппях показують не тільки кількість реагуючих молекул, але й число молів молекул.

Повернемося до рівняння синтезу води. Ми не могли працювати з 1 або 2 молекулами, але, якщо збільшити число частинок, узятих для реакції, у 6,02· IO23рази, одержимо величини, з якими можна реально проводити хімічні реакції. Тоді ми можемо написати:

Зверніть увагу] 3 точки зору математики, переходячи від числа окремих атомів або молекул до числа молів, ми завжди використовуємо один і той самий множник 6,02-IO23. Математичне

співвідношення залишається тим же. Отже, поняття «моль» ми можемо використовувати під час хімічних розрахунків за хімічними реакціями або хімічними формулами. У хімічних формулах індекси — співвідношення чисел атомів кожного сорту в молекулах — показують також число молів атомів кожного елемента.

Запис 4HNO.J показує, що взято 4 моль молекул нітратної кислоти. У 4 моль молекул HNO3 міститься 4 моль атомів Гідрогену, 4 моль атомів Нітрогену й 12 моль атомів Оксигену. Усього 20 моль атомів.

Тут ключові слова «моль молекул» і «моль атомів». Тому будьте уважні, коли читаєте питання задачі.

— Можна сказати, що в 1 моль пеналів (II2O) знаходиться 1 моль кулькових ручок (O) і 2 моль олівців (2Н).

— Я слово «моль» співвідношу зі словом «штука».

Зверніть увагу, якщо в задачі запитують про кількість речовини, то потрібно рахувати число молів.

Розрахунки, пов'язані з кількістю речовини

Визначити кількість речовини, якщо відомо число структурних одиниць, можна за формулою:

 

де п кількість речовини (моль); N загальне число частинок;

Na ч и сл о А вогад ро.

Виходячи з цієї формули, загальне число частинок дорівнює:

 

Це зрозуміло!

От, наприклад, у нас є 12 яблук (це загальне число). Кошичок уміщує 6 яблук. Тоді, мабуть, потрібне число кошичків 12

дорівнюватиме —- =,- 2.

6

Так само і з молями.

 

Зробимо висновки:

 

ПЕРЕВІРТЕ СВОЇ ЗНАННЯ

1. Що такс кількість речовини?

2. В яких одиницях виражають кількість речовини?

3. Що показує стала Авогадро?

ВИКОНАЙТЕ ЗАВДАННЯ

1. Установіть відповідність.

Кількість речовини

Число частинок

2. Яка кількість речовини кожного елемента пішла на утворення 1 моль:

3. Яка кількість речовини кожного елемента міститься у 2 моль II3PO1, PII3, Fe2O3, Ca(OII)2, NaOII?

4. Укажіть число молів реагентів і продуктів реакції в рівнянні:

5. Яка кількість речовини атомів кожного елемента міститься:

а) у 2 моль N2O;

б) у 3 моль P2O5?

6. Яка кількість речовини йонів Ca2* і NO3 міститься:

а) в 1 моль речовини Ca(NO3)2;

б) у 0,5 моль;

в) у 5 моль цієї речовини?

7. В якій кількості речовини SiO2 міститься 0,5 моль О? 4 моль Si?

8. Заповніть таблицю:

"( 0)

"(Р)

"(P2O5)

A(O)

Л'(Р)

Ar(P2O5)

         

6,02· IO23

Підказка: спочатку знайдіть п(Р20Г)).

Задачі, в яких відомо або кількість речовини, або загальне число частинок (молекул, атомів, йонів)

Розв’яжіть задачі, користуючись прикладами.

Приклад 1. Скільки молекул міститься в 0,25 моль кисню? Розв'язання

За формулою N = п Na знаходимо число молекул кисню:

Відповідь: у 0,25 моль кисню міститься 1,505-1023 молекул цього газу.

 

1. Визначте число молекул, які містяться в 3 моль TI2O. Відповідь: 1,806 IO24.

2. Визначте число молекул, які містяться у 8 моль карбон(ІІ) оксиду.

Відповідь: 4,816· IO21.

3. Визначте число атомів, які містяться в 0,7 моль Карбону (алмаза). Відповідь: 4,214·IO24.

4. Скільки молекул міститься:

а) в 1 моль амоніаку (NH3);

б) у 6 моль амоніаку;

в) у 0,5 моль амоніаку?

Відповідь: a) 6,02 IO23; 3,612·IO21; 3,01-Ю23.

 

5. Яка кількість речовини становить: ·/ 6,02-10' атомів Магнію;

·/ 3,01 IO2i молекул води;

✓ 1,204 · IO21 молекул хлору. Відповідь: 1 моль, 0,5 моль, 2 моль.

6. Яка кількість речовини становить 4· IO2j молекул нітроген(И) оксиду?

Відповідь: 66 моль.

Зверніть увагу на ступінь числа 10! Якщо ступені різні, то слід згадати обчислення зі ступенями з курсу математики.

7. Більшу кількість речовини становить 24-IO22 або 2-Ю24 атомів Алюмінію?

Відповідь: більшу кількість речовини алюмінію становить 2-Ю21 атомів Алюмінію.

8. Установіть відповідність.

а) 6-Ю23 1)2,5 моль

б) 1,505 IO24 2) 0,25 моль

в) 1,505-1023 а) 1 моль

Відповідь: а) 3; б) 1; в) 2.

9. Скільки атомів Оксигену міститься у 2 моль води?

Тут потрібно звернути увагу на питання задачі: атомів Оксигену! В 1 моль молекул H2O 1 моль атомів Оксигену, у 2 моль — 2Н20 — 2 моль атомів Оксигену. (Коефіцієнт 2, який стоїть перед II2O, має відношення до всієї формули, отже, у 2 моль молекул Il2O 4 моль атомів Гідрогену й 2 моль атомів Оксигену. Ключові слова «молекула» й «атом».)

Відповідь: 1,204· IO21.

10. Скільки атомів Гідрогену міститься у воді кількістю речовини 2 моль?

Відповідь: 2,408-IO21.

 

Це матеріал з підручника Хімія 8 клас Гранкіна

 

Категорія: Хімія

Автор: admin от 21-09-2016, 00:04, посмотрело: 2931