2.6. Моль. Молярная масса
В
химических процессах участвуют мельчайшие частицы – молекулы, атомы, ионы,
электроны. Число таких частиц даже в малой порции вещества очень велико.
Поэтому, чтобы избежать математических операций с большими числами, для характеристики
количества вещества, участвующего в химической реакции, используется
специальная единица – моль.
Моль - это такое
количество вещества, в котором содержится определенное число частиц (молекул,
атомов, ионов), равное постоянной Авогадро.
Постоянная Авогадро NA определяется
как число атомов, содержащееся в 12 г изотопа 12С:
Таким образом, 1 моль любого
вещества содержит 6,02 • 1023 частиц этого вещества.
1 моль кислорода содержит 6,02
• 1023 молекул O2.
1 моль серной кислоты
содержит 6,02 • 1023 молекул H2SO4.
1 моль железа содержит 6,02 •
1023 атомов Fe.
1 моль серы содержит 6,02
• 1023 атомов S.
2 моль серы содержит
12,04 • 1023 атомов S.
0,5 моль серы содержит
3,01 • 1023 атомов S.
Исходя из этого, любое количество
вещества можно выразить определенным числом молейν (ню).
Например, в образце вещества содержится 12,04 • 1023 молекул.
Следовательно, количество вещества в этом образце составляет:
В общем виде:
где N –
число частиц данного вещества;
Nа – число частиц, которое содержит 1 моль вещества (постоянная Авогадро).
Nа – число частиц, которое содержит 1 моль вещества (постоянная Авогадро).
Молярная масса вещества
(M) – масса,
которую имеет 1 моль данного вещества.
Эта величина, равная отношению массы m вещества к количеству вещества ν, имеет размерность кг/моль или г/моль. Молярная масса, выраженная в г/моль, численно равна относительной относительной молекулярной массе Mr (для веществ атомного строения – относительной атомной массе Ar).
Например, молярная масса метана CH4 определяется следующим образом:
Эта величина, равная отношению массы m вещества к количеству вещества ν, имеет размерность кг/моль или г/моль. Молярная масса, выраженная в г/моль, численно равна относительной относительной молекулярной массе Mr (для веществ атомного строения – относительной атомной массе Ar).
Например, молярная масса метана CH4 определяется следующим образом:
Мr(CH4) = Ar(C) + 4 Ar(H) = 12+4 =16
M(CH4)=16 г/моль, т.е. 16 г CH4 содержат
6,02 • 1023 молекул.
Молярную массу вещества можно
вычислить, если известны его масса m и количество (число
молей) ν, по формуле:
Соответственно, зная массу и
молярную массу вещества, можно рассчитать число его молей:
или найти массу вещества по числу
молей и молярной массе:
m = ν •
M
Необходимо отметить, что значение
молярной массы вещества определяется его качественным и количественным
составом, т.е. зависит от Mr и Ar. Поэтому разные
вещества при одинаковом количестве молей имеют различные массы m.
УПРАЖНЕНИЯ
1.
2.
3.
4. Вычислите массу (г) железа, взятого количеством вещества
0, 5 моль?
Решение:
m = M · ν
M(Fe) = Ar(Fe) = 56 г/моль
(Из периодической системы)
m (Fe) = 56 г/моль
· 0,5 моль = 28 г
Ответ: m (Fe) =28 г
5.
Вычислите массу (г) 12,04 · 1023 молекул оксида кальция CaО.
Решение:
m = M · ν, ν= N/Na,
следовательно, формула
для расчёта
m = M · (N/Na)
M(CaO) = Ar(Ca) + Ar(O) = 40 +
16 = 56 г/моль
m= 56 г/моль · (12,04 * 1023/6.02 · 1023 1/моль) = 112 г
Ответ: m= 112 г
_______________________________________________________________
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ
1.
Рассчитайте массу одной молекулы
азота.
2.
Сколько молекул содержится в : а)
0,5 моль вещества; б) 3 моль вещества.
3.
Сколько молей составляют и сколько
молекул содержат: а) 128 г SO2;
б) 8 г NaOH; в) 280 г N2.
4.
Сколько молей составляют и сколько
атомов содержат: а) 8 г серы; б) 280 г
железа.
5.
Определите массу: а) 0,1 моль Н2; б) 5 моль СО2.
6.
В какой молекуле воды содержится
приблизительно 30,1 * 1024 молекул Н2О.
7.
Масса 3 моль вещества равна 51 г.
Чему равны молярная масса и относительная молекулярная масса этого вещества.
8.
Сколько молей атомов углерода,
водорода и кислорода содержится в 1 моле глюкозы С6Н12О6.
9.
Сколько молей атомов азота содержится
в 16 г нитрата аммония NH4NO3.
10.
Даны 10 г NaOH и 10 г Fe2(SO4)3.
Во сколько раз число молекул NaOH
в данной массе больше числа молекул Fe2(SO4)3 в такой же массе.
|
1.
Молярная масса численно не равна массе:
|
|
|
а) одной молекулы вещества
|
б) 6,02 * 1023 структурных
единиц вещества
|
|
в) 22,4 л газа (н.у.)
|
г) 1 моль вещества
|
|
2.
Укажите единицу молярной массы:
|
|
|
а) г
|
б) моль-1
|
|
в) л/моль
|
г) г/моль
|
|
3.
Количество вещества измеряется в:
|
|
|
а) а.е.м.
|
б) г
|
|
в) моль
|
г) л/моль
|
|
4.
1 моль – это:
|
|
|
а) все ответы верны
|
б) масса 22,4 л газа при н.у.
|
|
в) количества вещества, содержащее
6,02 * 1023 структурных единиц
|
г) отношение массы вещества к его
количеству
|
|
5.
В какой из указанных порций вещества при н.у. содержится наибольшее число молекул:
|
|
|
а) 2 моль N2
|
б) 44,8 л Н2
|
|
в) 132 г СО2
|
г) 0,018 л Н2О
|
|
6.
Как обозначается молярная масса:
|
|
|
а) М
|
б) Мr
|
|
в) m
|
г) n
|
|
7.
Единицы измерения молярной массы:
|
|
|
а) г/моль
|
б) г
|
|
в) моль
|
г) кг
|
|
8.
Какую массу
имеет N2 количеством 0,5 моль:
|
|
|
а) 14 г
|
б) 28 г
|
|
в) 7 г
|
г) 2 г
|
|
9.
Определите
количество вещества Н2, в котором содержится 18,06 · 1023 молекул:
|
|
|
а) 0,2 моль
|
б) 3 моль
|
|
в) 0,3 моль
|
г) 1 моль
|
|
10.
Определите число молекул кислорода,
содержащихся в 2 моль О2:
|
|
|
а) 1,204 · 1023
|
б) 6,02 · 1023
|
|
в) 12,04 · 1023
|
г) 0,602 · 1023
|
Ответы:
|
1
|
а
|
|
2
|
г
|
|
3
|
в
|
|
4
|
в
|
|
5
|
в
|
|
6
|
а
|
|
7
|
а
|
|
8
|
б
|
|
9
|
б
|
|
10
|
в
|
1 комментарий:
Отправить комментарий