Միավորների միջազգային համակարգի (SI) հիմնական միավորներից է նյութի քանակի միավորը մոլն է։
խալ – սա նյութի այնպիսի քանակություն է, որը պարունակում է տվյալ նյութի նույնքան կառուցվածքային միավորներ (մոլեկուլներ, ատոմներ, իոններ և այլն), որքան ածխածնի ատոմներ կան ածխածնի իզոտոպի 0,012 կգ (12 գ) մեջ։ 12 ԻՑ .
Հաշվի առնելով, որ ածխածնի բացարձակ ատոմային զանգվածի արժեքը կազմում է մ(C) \u003d 1,99 10 26 կգ, կարող եք հաշվարկել ածխածնի ատոմների քանակը Ն ԲԱՅՑպարունակվում է 0,012 կգ ածխածնի մեջ։
Ցանկացած նյութի մոլը պարունակում է այս նյութի նույն քանակությամբ մասնիկներ (կառուցվածքային միավորներ): Մեկ մոլի քանակով նյութում պարունակվող կառուցվածքային միավորների թիվը 6,02 10 է։ 23 և կանչեց Ավոգադրոյի համարը (Ն ԲԱՅՑ ).
Օրինակ՝ պղնձի մեկ մոլը պարունակում է 6,02 10 23 պղնձի ատոմ (Cu), իսկ ջրածնի մեկ մոլը (H 2) պարունակում է 6,02 10 23 ջրածնի մոլեկուլ։
մոլային զանգված(Մ) 1 մոլ քանակով վերցված նյութի զանգվածն է։
Մոլային զանգվածնշվում է M տառով և ունի [g/mol] չափս։ Ֆիզիկայի մեջ օգտագործվում է [կգ/կմոլ] չափը։
Ընդհանուր դեպքում նյութի մոլային զանգվածի թվային արժեքը թվայինորեն համընկնում է նրա հարաբերական մոլեկուլային (հարաբերական ատոմային) զանգվածի արժեքի հետ։
Օրինակ՝ հարաբերական մոլեկուլային զանգվածջուրը հավասար է.
Mr (H 2 O) \u003d 2Ar (H) + Ar (O) \u003d 2 ∙ 1 + 16 \u003d 18 a.u.
Ջրի մոլային զանգվածն ունի նույն արժեքը, բայց արտահայտվում է գ/մոլով.
M (H 2 O) = 18 գ/մոլ.
Այսպիսով, ջրի մոլը, որը պարունակում է 6,02 10 23 ջրի մոլեկուլ (համապատասխանաբար 2 6,02 10 23 ջրածնի ատոմ և 6,02 10 23 թթվածնի ատոմ) ունի 18 գրամ զանգված։ 1 մոլ ջուրը պարունակում է 2 մոլ ջրածնի ատոմ և 1 մոլ թթվածնի ատոմ։
1.3.4. Նյութի զանգվածի և դրա քանակի հարաբերությունը
Իմանալով նյութի զանգվածը և նրա քիմիական բանաձևը, հետևաբար նրա մոլային զանգվածի արժեքը, կարելի է որոշել նյութի քանակը և, ընդհակառակը, իմանալով նյութի քանակությունը, կարելի է որոշել դրա զանգվածը: Նման հաշվարկների համար դուք պետք է օգտագործեք բանաձևերը.
որտեղ ν նյութի քանակն է, [mol]; մնյութի զանգվածն է՝ [g] կամ [kg]; M-ը նյութի մոլային զանգվածն է՝ [g/mol] կամ [kg/kmol]:
Օրինակ, նատրիումի սուլֆատի (Na 2 SO 4) զանգվածը 5 մոլի չափով գտնելու համար մենք գտնում ենք.
1) Na 2 SO 4 հարաբերական մոլեկուլային քաշի արժեքը, որը հարաբերականի կլորացված արժեքների գումարն է. ատոմային զանգվածներ:
Mr (Na 2 SO 4) \u003d 2Ar (Na) + Ar (S) + 4Ar (O) \u003d 142,
2) նյութի մոլային զանգվածի արժեքը թվայինորեն հավասար է դրան.
M (Na 2 SO 4) = 142 գ/մոլ,
3) և, վերջապես, 5 մոլ նատրիումի սուլֆատի զանգված.
m = ν Մ = 5 մոլ 142 գ/մոլ = 710 գ
Պատասխան՝ 710։
1.3.5. Նյութի ծավալի և դրա քանակի միջև կապը
Նորմալ պայմաններում (n.o.), այսինքն. ճնշման տակ Ռ , հավասար է 101325 Պա (760 մմ Hg), և ջերմաստիճանը Տ, հավասար է 273,15 Կ (0 С), տարբեր գազերի և գոլորշիների մեկ մոլը զբաղեցնում է նույն ծավալը՝ հավասար. 22,4 լ.
Այն ծավալը, որը զբաղեցնում է 1 մոլ գազը կամ գոլորշին n.o.-ում կոչվում է մոլային ծավալըգազ և ունի մեկ մոլի մեկ լիտր չափ:
V մոլ \u003d 22,4 լ / մոլ:
Իմանալով քանակությունը գազային նյութ (ν ) և մոլային ծավալի արժեքը (V մոլ) Դուք կարող եք հաշվարկել դրա ծավալը (V) նորմալ պայմաններում.
V = ν V մոլ,
որտեղ ν նյութի քանակն է [մոլ]; V-ը գազային նյութի ծավալն է [l]; V մոլ \u003d 22,4 լ / մոլ:
Ընդհակառակը, իմանալով ծավալը ( Վ) գազային նյութի նորմալ պայմաններում կարող եք հաշվարկել դրա քանակը (ν) :
Ատոմները և մոլեկուլները նյութի ամենափոքր մասնիկներն են, հետևաբար, որպես չափման միավոր, կարող եք ընտրել ատոմներից մեկի զանգվածը և արտահայտել այլ ատոմների զանգվածները ընտրվածի նկատմամբ: Այսպիսով, ի՞նչ է մոլային զանգվածը և ո՞րն է դրա չափը:
Ի՞նչ է մոլային զանգվածը:
Ատոմային զանգվածների տեսության հիմնադիրը գիտնական Դալթոնն էր, ով կազմեց ատոմային զանգվածների աղյուսակը և որպես միավոր վերցրեց ջրածնի ատոմի զանգվածը։
Մոլային զանգվածը նյութի մեկ մոլի զանգվածն է։ Խլուրդն իր հերթին նյութի քանակն է, որը պարունակում է որոշակի քանակությամբ ամենափոքր մասնիկներ, որոնք մասնակցում են. քիմիական գործընթացներ. Մեկ մոլում մոլեկուլների թիվը կոչվում է Ավոգադրոյի թիվ։ Այս արժեքը հաստատուն է և չի փոխվում:
Բրինձ. 1. Ավոգադրոյի թվի բանաձեւը.
Այսպիսով, նյութի մոլային զանգվածը մեկ մոլի զանգվածն է, որի մեջ կա 6,02 * 10^23 տարրական մասնիկ։
Ավոգադրոյի թիվն իր անունը ստացել է ի պատիվ իտալացի գիտնական Ամեդեո Ավագադրոյի, ով ապացուցել է, որ գազերի հավասար ծավալներում մոլեկուլների թիվը միշտ նույնն է։
Միջազգային SI համակարգում մոլային զանգվածը չափվում է կգ/մոլով, թեև այդ արժեքը սովորաբար արտահայտվում է գրամ/մոլով: Այս արժեքը նշվում է Անգլերեն նամակ M, իսկ մոլային զանգվածի բանաձևը հետևյալն է.
որտեղ m-ը նյութի զանգվածն է, իսկ v-ն նյութի քանակն է:
Բրինձ. 2. Մոլային զանգվածի հաշվարկ.
Ինչպե՞ս գտնել նյութի մոլային զանգվածը:
Դ. Ի. Մենդելեևի աղյուսակը կօգնի հաշվարկել նյութի մոլային զանգվածը: Վերցրեք ցանկացած նյութ, օրինակ՝ ծծմբաթթուն, որի բանաձևը հետևյալն է՝ H 2 SO 4: Այժմ անդրադառնանք աղյուսակին և տեսնենք, թե որն է թթուն կազմող տարրերից յուրաքանչյուրի ատոմային զանգվածը։ Ծծմբական թթուԱյն բաղկացած է երեք տարրից՝ ջրածնից, ծծումբից և թթվածնից։ Այս տարրերի ատոմային զանգվածը, համապատասխանաբար, 1, 32, 16 է։
Ստացվում է, որ ընդհանուր մոլեկուլային զանգվածը կազմում է 98 ատոմային զանգվածի միավոր (1 * 2 + 32 + 16 * 4): Այսպիսով, պարզեցինք, որ ծծմբաթթվի մեկ մոլը կշռում է 98 գրամ։
Նյութի մոլային զանգվածը թվայինորեն հավասար է հարաբերական մոլեկուլային զանգվածին, եթե նյութի կառուցվածքային միավորները մոլեկուլներ են։ Նյութի մոլային զանգվածը կարող է հավասար լինել նաև հարաբերական ատոմային զանգվածին, եթե նյութի կառուցվածքային միավորներն ատոմներ են։
Մինչև 1961 թվականը թթվածնի ատոմն ընդունվում էր որպես ատոմային զանգվածի միավոր, բայց ոչ ամբողջ ատոմը, այլ դրա 1/16 մասը։ Միաժամանակ քիմիական և ֆիզիկական միավորզանգվածները նույնը չէին. Քիմիականը 0,03%-ով ավելի է եղել, քան ֆիզիկականը։
Ներկայումս ֆիզիկայում և քիմիայում ընդունվել է չափման միասնական համակարգ։ Որպես ստանդարտ e.a.m. Ընտրված է ածխածնի ատոմի զանգվածի 1/12-ը։
Բրինձ. 3. Ածխածնի ատոմային զանգվածի միավորի բանաձևը.
Ցանկացած գազի կամ գոլորշու մոլային զանգվածը շատ հեշտ է չափել։ Բավական է օգտագործել վերահսկողությունը։ Գազային նյութի նույն ծավալը քանակով հավասար է նույն ջերմաստիճանում գտնվող մյուսին: Հայտնի ձեւովգոլորշու ծավալի չափումը պետք է որոշի տեղահանված օդի քանակը: Այս գործընթացն իրականացվում է չափիչ սարք տանող կողային ելքի միջոցով:
Քիմիայի մեջ շատ կարևոր է մոլային զանգված հասկացությունը։ Դրա հաշվարկն անհրաժեշտ է պոլիմերային համալիրների և բազմաթիվ այլ ռեակցիաների ստեղծման համար։ Դեղագործության մեջ տվյալ նյութի կոնցենտրացիան նյութում որոշվում է մոլային զանգվածի միջոցով։ Նաև մոլային զանգվածը կարևոր է կենսաքիմիական ուսումնասիրությունների (տարրում փոխանակման գործընթաց) տրամադրման գործում:
Մեր օրերում գիտության զարգացման շնորհիվ հայտնի են արյան գրեթե բոլոր բաղադրիչների, այդ թվում՝ հեմոգլոբինի մոլեկուլային կշիռները։
Ի՞նչ ենք մենք սովորել:
Քիմիայի 8-րդ դասարանում կարեւոր թեմա է «նյութի մոլային զանգվածը»։ Մոլային զանգվածը կարևոր ֆիզիկական և քիմիական հայեցակարգ. Մոլային զանգվածը նյութի հատկանիշն է, նյութի զանգվածի հարաբերությունն այս նյութի մոլերի թվին, այսինքն՝ նյութի մեկ մոլի զանգվածին։ այն չափվում է կգ/մոլով կամ գրամ/մոլով:
Թեմայի վիկտորինան
Հաշվետվության գնահատում
Միջին գնահատականը: 4.2. Ստացված ընդհանուր գնահատականները՝ 331։
Ատոմների և մոլեկուլների զանգվածները շատ փոքր են, ուստի հարմար է որպես չափման միավոր ընտրել ատոմներից մեկի զանգվածը և արտահայտել մնացած ատոմների զանգվածները դրա նկատմամբ։ Դա հենց այն է, ինչ արեց ատոմային տեսության հիմնադիր Դալթոնը, ով կազմեց ատոմային զանգվածների աղյուսակ՝ որպես միավոր վերցնելով ջրածնի ատոմի զանգվածը։
Մինչև 1961 թվականը ֆիզիկայում որպես ատոմային զանգվածի միավոր ընդունվում էր 16 O թթվածնի ատոմի զանգվածի 1/16-ը (կրճատ՝ ամու), իսկ քիմիայում՝ բնական թթվածնի միջին ատոմային զանգվածի 1/16-ը, որը խառնուրդ է։ երեք իզոտոպներից. Քիմիական զանգվածի միավորը 0,03%-ով մեծ էր ֆիզիկականից։
Տարրի ատոմային զանգված և հարաբերական ատոմային զանգված
Ներկայումս ֆիզիկայում և քիմիայում ընդունվել է չափման միասնական համակարգ։ Որպես ատոմային զանգվածի ստանդարտ միավոր ընտրվում է 12 C ածխածնի ատոմի զանգվածի 1/12-ը։
1 ամու \u003d 1/12 մ (12 C) \u003d 1,66057 × 10 -27 կգ \u003d 1,66057 × 10 -24 գ:
ՍԱՀՄԱՆՈՒՄ
Տարրի հարաբերական ատոմային զանգված (A r)հարաբերակցությանը հավասար անչափ մեծություն է Միջին քաշըտարրի ատոմ 12 C ատոմի զանգվածի 1/12-ին։
Հարաբերական ատոմային զանգվածը հաշվարկելիս՝ տարրերի իզոտոպների առատությունը երկրի ընդերքը. Օրինակ՝ քլորն ունի երկու իզոտոպ՝ 35 Cl (75,5%) և 37 Cl (24,5%)։Քլորի հարաբերական ատոմային զանգվածը հետևյալն է.
A r (Cl) \u003d (0,755 × m (35 Cl) + 0,245 × m (37 Cl)) / (1/12 × m (12 C) = 35,5:
Հարաբերական ատոմային զանգվածի սահմանումից հետևում է, որ ատոմի միջին բացարձակ զանգվածը հավասար է հարաբերական ատոմային զանգվածին ամուի վրա.
m(Cl) = 35,5 × 1,66057 × 10 -24 = 5,89 × 10 -23 գ:
Տարրի հարաբերական մոլեկուլային քաշը
ՍԱՀՄԱՆՈՒՄ
Նյութի հարաբերական մոլեկուլային քաշը (M r)- սա անչափ մեծություն է, որը հավասար է նյութի մոլեկուլի զանգվածի հարաբերությանը 12 C ատոմի զանգվածի 1/12-ին:
Մոլեկուլի հարաբերական մոլեկուլային զանգվածը հավասար է մոլեկուլը կազմող ատոմների հարաբերական ատոմային զանգվածների գումարին, օրինակ.
M r (N 2 O) = 2×A r (N) + A r (O) = 2×14,0067 + 15,9994 = 44,0128:
Մոլեկուլի բացարձակ զանգվածը հավասար է հարաբերական մոլեկուլային զանգվածին, որը բազմապատկվում է ամուի վրա:
Նյութերի սովորական նմուշներում ատոմների և մոլեկուլների թիվը շատ մեծ է, հետևաբար, նյութի քանակությունը բնութագրելիս օգտագործվում է չափման հատուկ միավոր՝ մոլը։
Խոլը նյութի քանակն է, որը պարունակում է այնքան մասնիկներ (մոլեկուլներ, ատոմներ, իոններ, էլեկտրոններ), որքան ածխածնի ատոմներ կան 12 C իզոտոպի 12 գ-ում։
Մեկ 12 C ատոմի զանգվածը 12 ամու է, ուստի 12 C իզոտոպի 12 գ-ում ատոմների թիվը հետևյալն է.
N A \u003d 12 գ / 12 × 1,66057 × 10 -24 գ \u003d 1 / 1,66057 × 10 -24 \u003d 6,0221 × 10 -23:
Այսպիսով, նյութի մոլը պարունակում է այս նյութի 6,0221×10 -23 մասնիկներ։
N A ֆիզիկական մեծությունը կոչվում է Ավոգադրոյի հաստատուն, այն ունի չափ=մոլ -1։ 6,0221×10 -23 թիվը կոչվում է Ավոգադրոյի թիվ։
ՍԱՀՄԱՆՈՒՄ
Մոլային զանգված (M)նյութի 1 մոլի զանգվածն է։
Հեշտ է ցույց տալ, որ M մոլային զանգվածի և M r հարաբերական մոլեկուլային զանգվածի թվային արժեքները հավասար են, այնուամենայնիվ, առաջին արժեքն ունի չափ [M] = գ/մոլ, իսկ երկրորդը անչափ է.
M = N A × m (1 մոլեկուլ) = N A × M r × 1 a.m.u. = (N A ×1 amu) × M r = × M r.
Սա նշանակում է, որ եթե որոշակի մոլեկուլի զանգվածը, օրինակ, 44 ամու է, ապա մոլեկուլների մեկ մոլի զանգվածը 44 գ է։
Ավոգադրոյի հաստատունը համաչափության գործոն է, որն ապահովում է անցում մոլեկուլային հարաբերակցությունից մոլային:
Գաղտնիք չէ, որ քիմիական նշաններթույլ է տալիս պատկերել բարդ նյութի բաղադրությունը բանաձևերի տեսքով:
Քիմիական բանաձև- սա նյութի բաղադրության պայմանական գրառում է քիմիական նշանների և ինդեքսների միջոցով:
Բանաձևերը տարբերում են մոլեկուլային, կառուցվածքային, էլեկտրոնային և այլն:
Մոլեկուլային բանաձևեր(H3P04, Fe203, A1 (OH) 3, Na2S04, 02 և այլն) ցույց են տալիս որակական (այսինքն՝ ինչ տարրերից է կազմված նյութը) և քանակական (այսինքն՝ յուրաքանչյուր տարրի քանի ատոմ կա նյութում):
Կառուցվածքային բանաձևերցույց տալ ատոմների միացման կարգը մոլեկուլում, ատոմները միացնելով գծիկներով (մեկ գծիկ - մեկ քիմիական կապմոլեկուլի երկու ատոմների միջև):
Հարաբերական ատոմային և մոլեկուլային զանգված
Հարաբերական ատոմային զանգվածնյութը կամ տարրը չափազուրկ մեծություն է: Ինչու է այն անչափ, քանի որ զանգվածը պետք է ունենա չափ:
Պատճառն այն է, որ նյութի ատոմային զանգվածը կգ-ով շատ փոքր է և արտահայտվում է 10-ից մինուս 27 աստիճանի կարգով։ Այս ցուցանիշը հաշվարկներում հաշվի չառնելու համար յուրաքանչյուր տարրի զանգվածը կրճատվել է մինչև ածխածնի իզոտոպի զանգվածի 1/12 հարաբերակցությունը։ Այդ պատճառով ածխածնի հարաբերական ատոմային զանգվածը 12 միավոր է։
Հարաբերական ատոմային զանգվածների ժամանակակից արժեքները տրված են Դ.Ի. Մենդելեևի տարրերի պարբերական համակարգում: տարրերի մեծ մասի համար,
Այս տարրերի իզոտոպների բնական խառնուրդի ատոմային զանգվածների միջին թվաբանական արժեքները:
Օրինակ, հարաբերական զանգվածջրածինը 1 է, իսկ թթվածինը 16 է։
Հարաբերական մոլեկուլային քաշը պարզ և բարդ նյութերթվայինորեն հավասար է մոլեկուլը կազմող ատոմների հարաբերական ատոմային զանգվածների գումարին։
Օրինակ, ջրի հարաբերական մոլեկուլային քաշը, որը բաղկացած է երկու ջրածնի ատոմից և մեկ թթվածնի ատոմից,
Ըստ քիմիական բանաձեւկարող է հաշվարկվել որպես քիմիական բաղադրությունըև մոլեկուլային քաշը:
Քիմիական բանաձևերով որոշված քանակական բաղադրությունը մեծ նշանակություն ունի բազմաթիվ հաշվարկների համար, որոնք կատարվում են ըստ քիմիական կազմի։
Նյութի հարաբերական մոլեկուլային զանգվածի հաշվարկն ըստ քիմիական բանաձևի իրականացվում է քիմիական բանաձևի համապատասխան ինդեքսներով տարրերի հարաբերական ատոմային զանգվածների արտադրյալներն ավելացնելով։
Ինչպես է հաշվարկվում նյութի մոլեկուլային քաշը, մենք համարեցինք մի փոքր ավելի բարձր:
Եվ հենց այս խնդիրն է ավտոմատացնում մեր քիմիական հաշվիչը:
Իմանալով նյութի մոլեկուլային քաշը, մեզ համար ոչինչ չի ծախսվում մոլային զանգվածը հաշվարկելու համար:
խալ- համակարգի նյութի քանակն է, որը պարունակում է այնքան կառուցվածքային տարրեր, որքան 12 գրամ կշռող ածխածնի 12 ատոմները
Այսպիսով, նյութի մոլային զանգվածը ճշգրտորեն համապատասխանում է հարաբերական մոլեկուլային զանգվածին և ունի գրամ/մոլ չափս
Այսպիսով, ջրի մոլային զանգվածը 18 գրամ/մոլ է։
Նյութի մոլային զանգվածը կարող է սահմանվել որպես հարաբերակցություն նյութի տվյալ մասի զանգվածըդեպի նյութի քանակությունըայս հատվածում
Տարբերակիչ հատկանիշներ
Ինչ վերաբերում է այլ հաշվիչներին, որոնք հաշվարկում են նյութի մոլային զանգվածը, այս հաշվիչը ունի հետևյալ հատկանիշները.
Բանաձևը կարող է օրինակ պարունակել փակագծեր
Բանաձևը կարող է պարունակել գործակից
Եթե բանաձևում յուրաքանչյուր քիմիական տարրի զանգվածային բաժինները հաշվարկելու անհրաժեշտություն կա, ապա դուք պետք է օգտագործեք նյութի զանգվածային բաժինը առցանց հաշվիչը:
Ո՞ր քիմիական տարրերի մոլային զանգվածները կլորացված չեն.
Տրամաբանական է ենթադրել, որ եթե կարդում եք, թե որտեղից է գալիս «հարաբերական զանգված» հասկացությունը, այդ «ոչ կլորացված» զանգվածը կլինի մեկ տարրի մեջ. Ածխածին . Կլինե՞ն այլ քիմիական տարրեր «չկլորացված» զանգվածներով։ Ես կասկածում եմ.
շարահյուսություն
մոլային բանաձև[!]
որտեղ բանաձևը կամայական բանաձև է քիմիական.
Ուշադրություն. Քիմիական տարրերբանաձևում պետք է նշվի ինչպես պարբերական աղյուսակում:
պարզ օրինակը ցույց կտա, թե ինչ արժե սխալի արժեքը՝ չհարգել տառերի մեծատառերը (մեծ կամ փոքրատառերը).
Եթե մենք գրում ենք CO, ապա սա ածխածին և թթվածին է, իսկ եթե գրում ենք Co, ապա սա կոբալտ է:
Բանաձևի ցանկացած մասում կարող եք տեղադրել ծառայության նշան (բացականչական նշան):
Ի՞նչ է նա տալիս մեզ:
Այն կլորացնում է բոլոր պարամետրերը մինչև այն ճշգրտության մակարդակը, որն օգտագործվում է դպրոցական ծրագիր. Սա շատ հարմար է նրանց համար, ովքեր դպրոցական խնդիրներ են լուծում։
Օրինակ՝ դպրոցի դասագրքերում ջրի մոլային զանգվածը 18 է, իսկ ավելի ճշգրիտ ալգորիթմները հաշվի առնելու դեպքում կստացվի, որ մոլային զանգվածը 18,01528 է։ Տարբերությունը փոքր է, բայց եթե հաշվարկ եք անում, օրինակ, քիմիական նյութի զանգվածային բաժինը, ապա ստացվում է ելքային պարամետրերի փոքր, բայց շատ տհաճ անհամապատասխանություն, որը կարող է մոլորեցնել հաշվիչի անփորձ օգտվողներին:
Օրինակներ
հարցում գրելը մոլային NaMgU3O24C18H27
պատասխան ենք ստանում
Եթե մուտքագրման պարամետրերում բացականչական նշան գրենք, ապա կստանանք հետեւյալ պատասխանը
