Štrukturálne jednotky sú akékoľvek častice, ktoré tvoria látku (atómy, molekuly, ióny, elektróny alebo akékoľvek iné častice). Jednotkou merania množstva látky v Medzinárodnej sústave jednotiek (SI) a v sústave CGS je mol. Bez špecifikácie predmetu posudzovania sa pojem „látkové množstvo“ nepoužíva.

Encyklopedický YouTube

1 / 3

✪ Množstvo látky

✪ 29. Množstvo látky. Úlohy (3. časť)

✪ Fyzika. Úvod do mkt, látkové množstvo

titulky

Aplikácia

Toto fyzikálne množstvo sa používa na meranie makroskopických množstiev látok v prípadoch, keď je pre numerický popis skúmaných procesov potrebné vziať do úvahy mikroskopickú štruktúru látky, napríklad v chémii, pri štúdiu procesov elektrolýzy alebo v termodynamike. , pri opise stavových rovníc ideálneho plynu.

Množstvo látky sa označuje latinkou n (\displaystyle n)(en) a neodporúča sa označovať gréckym písmenom ν (\displaystyle \nu )(nu), keďže toto písmeno v chemickej termodynamike označuje stechiometrický koeficient látky v reakcii, a to, podľa definície, je pozitívne pre reakčné produkty a negatívne pre reaktanty. V školskom kurze sa však často používa grécke písmeno. ν (\displaystyle \nu )(nahá).

Na výpočet množstva látky na základe jej hmotnosti sa používa pojem molárna hmotnosť: n = m / M (\displaystyle n=m/M), kde m je hmotnosť látky, M je molárna hmotnosť látky. Molárna hmotnosť je hmotnosť na mól danej látky. Molárnu hmotnosť látky možno získať produktom

Množstvo látky. Mol je jednotka množstva látky. Avogadroovo číslo

Okrem absolútnych a relatívnych hmotností atómov a molekúl uvažovaných skôr v chémii veľký význam má zvláštnu hodnotu – množstvo hmoty. Množstvo látky je určené počtom štruktúrnych jednotiek (atómov, molekúl, iónov alebo iných častíc) tejto látky. Látkové množstvo sa označuje písmenom ν. Už viete, že každá fyzikálna veličina má svoju vlastnú mernú jednotku. Napríklad dĺžka tela sa meria v metroch, hmotnosť látky sa meria v kilogramoch. Ako sa meria množstvo látky? Na meranie množstva látky existuje špeciálna jednotka - krtek.

Krtko- je to množstvo látky obsahujúcej toľko častíc (atómov, molekúl alebo iných), koľko je atómov uhlíka v 0,012 kg (t.j. 12 g uhlíka. To znamená, že jeden mol zinku, jeden mol hliníka, jeden mol uhlík obsahuje jeden a rovnaký počet atómov. To tiež znamená, že jeden mól molekulárneho kyslíka, jeden mól vody obsahuje rovnaký počet molekúl. V prvom aj v druhom prípade počet častíc (atómov, molekúl) ktorý je obsiahnutý v jednom móle sa rovná počtu atómov v jednom móle uhlíka.Experimentálne sa zistilo, že jeden mól látky obsahuje 6,02 1023 častíc (atómov, molekúl alebo iných).látka.Ak látka pozostáva z atómov (napríklad zinok, hliník atď.), potom jeden mol tejto látky predstavuje 6,02 1023 jej atómov. Ak látka pozostáva z molekúl (napríklad kyslíka, vody atď.), potom jeden mol tejto látky je 6,02 1023 jeho molekúl. ina 6.02 1023 je pomenovaná po slávnom talianskom vedcovi Amedeovi Avogadrovi „Avogadrova konštanta“ a má označenie NA. Avogadrove číslo udáva počet častíc v jednom mole látky, takže môže mať rozmer „častice / mol“. Keďže však častice môžu byť rôzne, slovo „častice“ sa vynechá a namiesto toho sa do rozmeru Avogadro čísla zapíše jednotka: „1/mol“ alebo „mol-1“. Teda: NA = 6,02 1023.

Avogadroovo číslo veľmi veľký. Porovnajte: ak nazbierate 6,02 × 1023 loptičiek s polomerom 14 centimetrov, ich celkový objem bude približne rovnaký ako objem, ktorý zaberá celá naša planéta Zem.

Na určenie počtu atómov (molekúl) v určitom množstve látky musíte použiť nasledujúci vzorec: N = ν NA,

kde N je počet častíc (atómov alebo molekúl).

Napríklad určme počet atómov hliníka obsiahnutých v 2 moloch hliníkovej látky: N (Al) = ν (Al) · NA.

N (Al) \u003d 2 mol 6,02 1023 \u003d 12,04 1023 (atómy).

Okrem toho môžete určiť množstvo látky podľa známeho počtu atómov (molekúl):

Jednou zo základných jednotiek v Medzinárodnej sústave jednotiek (SI) je jednotkou množstva látky je mol.

Krtko – je to také množstvo látky, ktoré obsahuje toľko štruktúrnych jednotiek danej látky (molekúl, atómov, iónov atď.), koľko je atómov uhlíka v 0,012 kg (12 g) izotopu uhlíka. 12 OD .

Vzhľadom na to, že hodnota absolútnej atómovej hmotnosti pre uhlík je m(C) \u003d 1,99 10  26 kg, môžete vypočítať počet atómov uhlíka N ALE obsiahnuté v 0,012 kg uhlíka.

Mol akejkoľvek látky obsahuje rovnaký počet častíc tejto látky (štrukturálnych jednotiek). Počet štruktúrnych jednotiek obsiahnutých v látke s množstvom jedného mólu je 6,02 10 23 a volal Avogadroovo číslo (N ALE ).

Napríklad jeden mól medi obsahuje 6,02 10 23 atómov medi (Cu) a jeden mól vodíka (H 2) obsahuje 6,02 10 23 molekúl vodíka.

molárna hmota(M) je hmotnosť látky prijatá v množstve 1 mol.

Molová hmotnosť sa označuje písmenom M a má jednotku [g/mol]. Vo fyzike sa používa rozmer [kg/kmol].

Vo všeobecnom prípade sa číselná hodnota molárnej hmotnosti látky číselne zhoduje s hodnotou jej relatívnej molekulovej (relatívnej atómovej) hmotnosti.

Napríklad relatívna molekulová hmotnosť vody je:

Mr (H20) \u003d 2Ar (H) + Ar (O) \u003d 2 ∙ 1 + 16 \u003d 18:00 hod.

Molárna hmotnosť vody má rovnakú hodnotu, ale vyjadruje sa v g/mol:

M (H20) = 18 g/mol.

Mol vody obsahujúci 6,02 10 23 molekúl vody (v tomto poradí 2 6,02 10 23 atómov vodíka a 6,02 10 23 atómov kyslíka) má teda hmotnosť 18 gramov. 1 mól vody obsahuje 2 móly atómov vodíka a 1 mól atómov kyslíka.

1.3.4. Vzťah medzi hmotnosťou látky a jej množstvom

Keď poznáme hmotnosť látky a jej chemický vzorec, a teda aj hodnotu jej molárnej hmotnosti, môžeme určiť množstvo látky a naopak, keď poznáme množstvo látky, môžeme určiť jej hmotnosť. Na takéto výpočty by ste mali použiť vzorce:

kde ν je látkové množstvo [mol]; m je hmotnosť látky [g] alebo [kg]; M je molárna hmotnosť látky [g/mol] alebo [kg/kmol].

Napríklad, aby sme našli hmotnosť síranu sodného (Na 2 SO 4) v množstve 5 mol, nájdeme:

1) hodnota relatívnej molekulovej hmotnosti Na2S04, ktorá je súčtom zaokrúhlených hodnôt relatívnych atómových hmotností:

Mr (Na2S04) \u003d 2Ar (Na) + Ar (S) + 4Ar (O) \u003d 142,

2) hodnota molárnej hmotnosti látky, ktorá sa jej číselne rovná:

M (Na2S04) = 142 g/mol,

3) a nakoniec hmotnosť 5 mol síranu sodného:

m = ν M = 5 mol 142 g/mol = 710 g

Odpoveď: 710.

1.3.5. Vzťah medzi objemom látky a jej množstvom

Za normálnych podmienok (n.o.), t.j. pri tlaku R rovná 101325 Pa (760 mm Hg) a teplote T, rovná 273,15 K (0 С), jeden mól rôznych plynov a pár zaberá rovnaký objem, rovnajúci sa 22,4 l.

Objem, ktorý zaberá 1 mól plynu alebo pary pri n.o molárny objemplynu a má rozmer liter na mól.

V mol \u003d 22,4 l / mol.

Poznať množstvo plynnej látky (ν ) a hodnota molárneho objemu (V mol) môžete vypočítať jeho objem (V) za normálnych podmienok:

V = ν V mol,

kde ν je látkové množstvo [mol]; V je objem plynnej látky [l]; V mol \u003d 22,4 l / mol.

Naopak, znalosť hlasitosti ( V) plynnej látky za normálnych podmienok môžete vypočítať jej množstvo (ν) :

Inštrukcia

Jeden zo vzorcov pre objem roztoku: V = m/p, kde V je objem roztoku (ml), m je hmotnosť (g), p je hustota (g/ml). Ak potrebujete dodatočne nájsť hmotnosť, môžete to urobiť tak, že poznáte vzorec a množstvo požadovanej látky. Pomocou vzorca látky ju nájdeme molárna hmota s pridaním atómové hmotnosti všetky prvky zahrnuté v jeho . Napríklad M(AgN03) = 108+14+16*3 = 170 g/mol. Ďalej nájdeme hmotnosť podľa vzorca: m \u003d n * M, kde m je hmotnosť (g), n je množstvo látky (mol), M je molárna hmotnosť látky (g / mol ). Predpokladá sa, že množstvo látky je dané v úlohe.

Ďalší na nájdenie objemu roztoku je odvodený z molárneho vzorca: c \u003d n / V, kde c je molárna koncentrácia roztoku (mol / l), n je množstvo látky (mol), V je objem roztoku (l). Odvodíme: V = n/c. Látkové množstvo možno dodatočne zistiť podľa vzorca: n = m/M, kde m je hmotnosť, M je molárna hmotnosť.

Nasledujú vzorce na zistenie objemu plynu. V \u003d n * Vm, kde V je objem plynu (l), n je množstvo látky (mol), Vm je molárny objem plynu (l / mol). Pre normálne , t.j. tlak rovný 101 325 Pa 273 K, molárny objem plynu je konštantná hodnota a rovná sa 22,4 l/mol.

Pre plynový systém existuje vzorec: q(x) = V(x)/V, kde q(x)(phi) je objemový podiel zložky, V(x) je objem zložky (l ), V je objem sústavy (l) . Z tohto vzorca možno odvodiť 2 ďalšie: V(x) = q*V a tiež V = V(x)/q.

Ak je v stave problému reakčná rovnica, problém by sa mal vyriešiť pomocou nej. Z rovnice môžete zistiť množstvo akejkoľvek látky, rovná sa koeficientu. Napríklad CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O. Odtiaľ vidíme, že pri interakcii 1 mol oxidu medi a 2 mol kyseliny chlorovodíkovej Získal sa 1 mol chloridu meďnatého a 1 mol vody. Keď poznáme podľa stavu problému množstvo látky iba jednej zložky reakcie, možno ľahko nájsť množstvá všetkých látok. Nech je množstvo látky oxidu medi 0,3 mol, potom n(HCl) = 0,6 mol, n(CuCl2) = 0,3 mol, n(H2O) = 0,3 mol.

Poznámka

Nezabudnite na merné jednotky!

Zdroje:

• "Zbierka úloh z chémie", G.P. Khomchenko, I.G. Khomchenko, 2002.
• objemový vzorec z hmotnosti

Hmotnosť akejkoľvek látky, molekuly sa rovná súčtu hmotností jej jednotlivých atómov. Ak výpočet používa relatívne atómové hmotnosti, získa sa relatívna molekulová hmotnosť látky. Relatívna molekulová hmotnosť ukazuje, koľkokrát je absolútna hmotnosť molekuly danej látky väčšia ako 1/12 absolútnej hmotnosti atómu uhlíka. Zvyčajne sa používajú približné hodnoty relatívnych atómových a molekulových hmotností. Tieto množstvá sú bezrozmerné.

Inštrukcia

Vypočítajte hodnotu každého prvku v molekule. Zistiť relatívna hmotnosť jeden atóm pozrieť do periodický systém prvky.Sériové číslo je atómová hmotnosť. Môžete to vypočítať aj pomocou vzorca Ar(prvok)=m(prvok)/1a.e.m. Na uľahčenie výpočtu sa používajú približné hodnoty.
Ar(H)=l->2=2;Ar(0)=16a1=16Ar(Fe)=56*2=112;Ar(S)=32~3=96;Ar(O)=16~12 = 192

Výsledky spočítajte. Bude to molekulová hmotnosť látky.
Mr(H20)=2Ar(H)+Ar(O)=2+16=18
Mr(Fe2(SO4)3)=2Ar(Fe)+3Ar(S)+12Ar(O)=112+96+192=400

Okrem relatívnej molekulovej hmotnosti sa pri výpočtoch často používa aj molárna hmotnosť. Jeho jednotka merania je g/mol. Číselne sa rovná relatívnej molekulovej hmotnosti látky.
M(H20) = 18 g/mol
M(Fe2(S04)3 = 400 g/mol

Podobné videá

V priebehu chemickej reakcie môžu vzniknúť rôzne látky: plynné, rozpustné, slabo rozpustné. V druhom prípade sa vyzrážajú. Často je potrebné vedieť, aká je presná hmotnosť vytvorenej zrazeniny. Ako sa to dá vypočítať?

Budete potrebovať

• - sklenený lievik;
• - papierový filter;
• - laboratórne váhy.

Inštrukcia

Môžete konať na základe skúseností. To znamená, že vykonajte chemikáliu, opatrne oddeľte vytvorenú zrazeninu od filtrátu pomocou bežného skleneného lievika a napríklad papierového filtra. Úplnejšie oddelenie sa dosiahne vákuovou filtráciou (na Buchnerovom lieviku).

Potom zrazeninu vysušte - prirodzene alebo vo vákuu a odvážte ju čo najpresnejšie. Najlepšie na citlivých laboratórnych váhach. Takto bude úloha vyriešená. Táto metóda sa používa, keď nie sú známe presné množstvá počiatočných látok, ktoré vstúpili do reakcie.

Ak poznáte tieto množstvá, potom sa problém dá vyriešiť oveľa jednoduchšie a rýchlejšie. Predpokladajme, že potrebujete vypočítať, koľko chloridu tvorilo 20 gramov chloridu – kuchynskej soli – a 17 gramov dusičnanu strieborného. Najprv napíšte rovnicu: NaCl + AgNO3 = NaNO3 + AgCl.

Pri tejto reakcii vzniká veľmi málo rozpustná zlúčenina – chlorid strieborný, ktorý sa vyzráža ako biela zrazenina.

Vypočítajte molárne hmotnosti východiskových látok. Pre chlorid sodný je to približne 58,5 g / mol, pre dusičnan strieborný - 170 g / mol. To znamená, že na začiatku ste podľa podmienok problému mali 20/58,5 = 0,342 mólu chloridu sodného a 17/170 = 0,1 mólu dusičnanu strieborného.

Ukazuje sa teda, že chlorid sodný bol pôvodne prijatý v nadbytku, to znamená, že reakcia na druhom východiskovom materiáli sa skončí (všetkých 0,1 mólu dusičnanu strieborného bude reagovať a „naviaže“ rovnakých 0,1 mólu bežnej soli) . Koľko chloridu strieborného vzniká? Na zodpovedanie tejto otázky nájdite molekulovú hmotnosť vytvorenej zrazeniny: 108 + 35,5 = 143,5. Vynásobením počiatočného množstva dusičnanu strieborného (17 gramov) pomerom molekulových hmotností produktu a východiskovej látky dostanete odpoveď: 17 * 143,5/170 = 14,3 gramov. Toto je presná hmotnosť zrazeniny vytvorenej počas reakcie.

Užitočné rady

Samozrejme, odpoveď, ktorú ste dostali, nie je veľmi presná, pretože ste vo svojich výpočtoch použili zaokrúhlené hodnoty pre atómové hmotnosti prvkov. Ak sa vyžaduje väčšia presnosť, treba brať do úvahy, že atómová hmotnosť striebra napríklad nie je 108, ale 107,868. Atómová hmotnosť chlóru teda nie je 35,5, ale 35, 453 atď.

Zdroje:

• Vypočítajte hmotnosť zrazeniny vytvorenej počas interakcie

V školských problémoch chémie je spravidla potrebné vypočítať objem plynného reakčného produktu. Môžete to urobiť, ak poznáte počet krtkov ktoréhokoľvek účastníka chemická interakcia. Alebo nájdite túto sumu z iných údajov o úlohe.

Najtypickejšie procesy uskutočňované v chémii sú chemické reakcie, t.j. interakcie medzi niektorými východiskovými látkami, čo vedie k tvorbe nových látok. Látky reagujú v určitých kvantitatívnych vzťahoch, ktoré je potrebné vziať do úvahy, aby sa požadované produkty získali s použitím minimálneho množstva východiskových látok a nevznikali zbytočné výrobné odpady. Na výpočet hmotností reagujúcich látok sa ukazuje, že je potrebná ešte jedna fyzikálna veličina, ktorá charakterizuje časť látky z hľadiska počtu štruktúrnych jednotiek obsiahnutých v nej. Samo o sebe je ego číslo neobvykle veľké. To je zrejmé najmä z príkladu 2.2. Preto sa pri praktických výpočtoch počet konštrukčných jednotiek nahrádza špeciálnou hodnotou tzv množstvo látok.

Látkové množstvo je miera počtu štruktúrnych jednotiek, určená výrazom

kde N(X)- počet štruktúrnych jednotiek látky X v skutočnej alebo mentálne prijatej časti látky, N A = 6,02 10 23 - Avogadrova konštanta (číslo), široko používaná vo vede, jedna zo základných fyzikálnych konštánt. V prípade potreby je možné použiť presnejšiu hodnotu Avogadrovej konštanty 6,02214 10 23. Časť látky obsahujúca N a štruktúrne jednotky, predstavuje jediné množstvo látky - 1 mol. Množstvo látky sa teda meria v móloch a Avogadrova konštanta má jednotku 1/mol, alebo v inom zápise mol -1.

So všemožnými úvahami a výpočtami súvisiacimi s vlastnosťami hmoty a chemické reakcie, koncept množstvo hmotyúplne nahrádza koncept počet konštrukčných jednotiek. Tým odpadá potreba používania veľké čísla. Napríklad namiesto toho, aby sme povedali „prijatých 6,02 10 23 štruktúrnych jednotiek (molekúl) vody“, povieme: „prijatých 1 mol vody“.

Každá časť látky je charakterizovaná hmotnosťou aj množstvom látky.

Pomer hmotnosti látkyXk množstvu látky sa nazýva molárna hmotnosťM(X):

Molárna hmotnosť sa číselne rovná hmotnosti 1 mol látky. Toto je dôležitá kvantitatívna charakteristika každej látky, ktorá závisí len od hmotnosti štruktúrnych jednotiek. Avogadro číslo je nastavené tak, že molárna hmotnosť látky, vyjadrená vg/mol, sa číselne zhoduje s relatívnou molekulovej hmotnosti M g Pre molekulu vody Mg = 18. To znamená, že molárna hmotnosť vody je M (H 2 0) \u003d 18 g / mol. Pomocou údajov periodickej tabuľky je možné vypočítať presnejšie hodnoty M g a M(X), ale pri výučbe úloh v chémii sa to zvyčajne nevyžaduje. Zo všetkého, čo bolo povedané, je zrejmé, aké ľahké je vypočítať molárnu hmotnosť látky - stačí pridať atómové hmotnosti v súlade so vzorcom látky a zadať jednotku g / mol. Preto sa vzorec (2.4) prakticky používa na výpočet množstva látky:

Príklad 2.9. Vypočítajte molárnu hmotnosť sódy bikarbóny NaHC0 3 .

Riešenie. Podľa vzorca látky Mg = 23 + 1 + 12 + 3 16 = 84. Podľa definície teda M(NaIIC03) = 84 g/mol.

Príklad 2.10. Aké množstvo látky obsahuje 16,8 g sódy bikarbóny? Riešenie. M(NaHC03) = 84 g/mol (pozri vyššie). Podľa vzorca (2.5)

Príklad 2.11. Koľko frakcií (štrukturálnych jednotiek) sódy je v 16,8 g látky?

Riešenie. Transformáciou vzorca (2.3) nájdeme:

AT(NaHC03) = Nan(NaHC03);

tt(NaHC03) = 0,20 mol (pozri príklad 2.10);

N (NaHC0 3) \u003d 6,02 10 23 mol "1 0,20 mol \u003d 1,204 10 23.

Príklad 2.12. Koľko atómov je v 16,8 g sódy bikarbóny?

Riešenie. Jedlá sóda, NaHC0 3 , sa skladá z atómov sodíka, vodíka, uhlíka a kyslíka. Celkovo je v štruktúrnej jednotke hmoty 1 + 1 + 1 + 3 = 6 atómov. Ako bolo zistené v príklade 2.11, toto množstvo pitnej sódy pozostáva z 1,204 10 23 štruktúrnych jednotiek. Preto celkový počet atómov v hmote je