Відеоурок «Кількість речовини

Лист з інструкцією з відновлення пароля буде надіслано на вашу пошту

Головна
8 клас
Хімія
Відеоурок «Кількість речовини. Міль. Молярна маса»

У хімічній практиці, маючи справу з речовинами, а не окремими атомами або молекулами, хіміки рідко використовують маси, що вимірюються в атомних одиницях. Маса порції реагуючих речовин або продуктів реакції частіше вимірюється в грамах або більших одиницях.

Щоб перейти від молекул до порцій речовин, скористаємося одиницею виміру, яка називається моль.

Хімік і фізик із Франції Жозеф Луї Гей-Люссак у 1808 році вивчав цікаву хімічну реакцію, в якій внаслідок взаємодії двох газів – хлороводню та аміаку – виходила кристалічна речовина – хлорид амонію.

Виявилося, що для реакції потрібні однакові обсяги хлороводню та аміаку. Якщо одного з цих газів спочатку буде більше, то після закінчення реакції цей надлишок залишався невикористаним.

Гей-Люссак навів свої спостереження у статті, але жодних висновків із них не зробив. Важливі висновки за три роки навів італійський хімік Амедео Авогадро. У 1811 році, в результаті експериментів і розрахунків, Авогадро прийшов до думки, що рівні обсяги газів, що знаходяться за однакових умов, містять одне й те саме число молекул.

Гіпотеза Авогадро довго вважалася спірною, оскільки не підтверджувалася розрахунками, що ґрунтуються на помилковій думці про немолекулярну будову простих газоподібних речовин. Однак у 1865 році австрійський фізик і хімік Йоганн Лошмідт спробував розрахувати число молекул газу в заданому обсязі.

Коли гіпотезу Авогадро було визнано, вчені отримали можливістьправильно визначати склад молекул хімічних сполук, розраховувати атомні та молекулярні маси. Ці знання дозволяли легко розраховувати масові співвідношення речовин у хімічних реакціях. Користуватися цими співвідношенням дуже зручно: вимірюючи масу речовин у грамах, вчені оперували молекулами.

Кількість речовини, чисельно рівне відносної молекулярної масі, але виражене в грамах, назвали грам-молекулою або молем.

Слово «моль» вигадав на початку XX століття німецький фізико-хімік, лауреат Нобелівської премії Вільгельм Оствальд. Слово походить від слова "молекула".

Моль – це кількість речовини, що містить стільки структурних одиниць (атомів, молекул), скільки міститься атомів 0,012 кг вуглецю.

Згідно з Міжнародною системою одиниць СІ моль є одиницею вимірювання особливої фізичної величини – кількості речовини. Під кількістю речовини (позначається грецькою буквою ν) розуміють кількість структурних одиниць цієї речовини (атомів, молекул та ін.).

Найважливіше полягає в тому, що 1 моль будь-якої речовини містить одне й те число молекул. Це число називається постійним або числом Авогадро. Вона позначається символом NA. Постійна Авогадро розрахована давно і є дуже великою кількістю.

Якщо масу 1 моля вуглецю 12 г/моль розділити на масу 1 атома вуглецю 1,99?10-23 г, то вийде число, що дорівнює 6,02 · 1023. Оскільки це число означає кількість частинок в 1 молі, одиниці його пишуть як 1/моль, моль-1 або зворотний моль.

Щоб якось уявити це число, скажемо лише, що воно більше, ніж кількість склянок води, що міститься в Світовому океані, а 6,02 1023 зерен пшениці мали б масу близько 2 1016 тонн.

Для збору такого врожаю знадобилося бпонад 2 мільйони років. З прикладів ясно: застосування числа Авогадро для відліку макротіл безглуздо. Головне його призначення – визначення кількості частинок (атомів та молекул) мікросвіту та зв'язок одиниць мікро та макросвіту.

Знаючи кількість речовини, можна судити про кількість частинок у певній її порції та брати речовини для реакцій у необхідних кількостях. Таким чином, хіміки можуть визначати число атомів та молекул шляхом зважування порцій речовин. Наведемо приклади таких розрахунків. Щоб обчислити кількість речовини, знаючи число частинок, використовуємо формулу 2 де - кількість речовини в молях, N - кількість частинок речовини, NА - постійна Авогадро.

Яка кількість речовини містить 1,505 · 1023 молекул води?

У хімії рідко використовується така величина, як число частинок. Набагато легше використовувати величини, які легко виміряти. Такою величиною є маса речовини. Як пов'язані між собою маса і кількість речовини? Знаючи число молекул речовини в одному молі та масу однієї молекули, можна підрахувати масу одного молячи речовини. Наприклад, відомо, що маса молекули води дорівнює

2,992 · 10-23г. Помноживши її на постійну Авогадро, 6,02 1023 зворотних молей, ми отримаємо

18 г/моль – масу одного моля води або молярну масу води.

Молярною масою називається маса речовини, взятої у кількості 1 моль. Вимірюється вона в г/моль і позначається латинською літерою М. Щоб знайти молярну масу речовини, немає необхідності робити настільки складні розрахунки. Достатньо пам'ятати, що молярна маса чисельно дорівнює відносної молекулярної маси і має розмірність г/моль.

Наприклад, відносна молекулярна маса сірчаної кислоти Н2SО4 дорівнює 2·1+32+4·16=98, отже, молярна маса сірчаної кислоти Н2SО4дорівнює 98 г/моль.

Молярну масу використовують для переведення кількості речовини в масу та навпаки. Для розрахунків використовують формулу: кількість речовини дорівнює відношенню маси речовини m до молярної маси цієї речовини М.

Розв'яжемо завдання. Обчислити кількість речовини азотної кислоти масою 756 г.

Якщо потрібно знайти масу, знаючи кількість речовини, формулу перетворять: маса речовини m дорівнює добутку кількості речовини на молярну масу цієї речовини М.