Razgovarajmo o tome što se takva količina tvari kao što je ovaj pojam koristi u predmetima ciklusa prirodnih znanosti. Budući da se u kemiji i fizici kvantitativnim odnosima pridaje ozbiljna pozornost, važno je poznavati fizikalno značenje svih veličina, njihove mjerne jedinice i područja primjene.
Oznaka, definicija, mjerne jedinice
U kemiji su kvantitativni odnosi od posebne važnosti. Za izvođenje izračuna prema jednadžbama koriste se posebne veličine. Da bismo razumjeli što je količina tvari u kemiji, definirajmo pojam. Ovaj fizička količina, koji karakterizira broj sličnih strukturnih jedinica (atoma, iona, molekula, elektrona) prisutnih u tvari. Da bismo razumjeli što je količina tvari, napominjemo da ova količina ima svoju oznaku. Kada radite izračune koji uključuju korištenje ove vrijednosti, koristite slovo n. Mjerne jedinice - mol, kmol, mmol.
Vrijednost količine
Učenici osmog razreda koji još ne znaju pisati kemijske jednadžbe, ne znam što je količina tvari, kako koristiti ovu vrijednost u izračunima. Nakon upoznavanja sa zakonom stalnosti mase tvari postaje jasno značenje ove veličine. Na primjer, u reakciji izgaranja vodika u kisiku, omjer reaktanata je dva prema jedan. Ako je poznata masa vodika koji je ušao u proces, moguće je odrediti količinu kisika koja je sudjelovala u kemijskoj reakciji.
Korištenje formula za količinu tvari omogućuje smanjenje omjera između početnih reagensa i pojednostavljenje izračuna. Kolika je količina tvari u kemiji? Sa stajališta matematičkih izračuna, ovo su stereokemijski koeficijenti koji se nalaze u jednadžbi. Koriste se za izvođenje određenih izračuna. Budući da je nezgodno brojati molekule, koristi se Mole. Pomoću Avogadrova broja može se izračunati da 1 mol bilo kojeg reagensa sadrži 6 1023 mol−1.
Računalstvo
Želite li razumjeti kolika je količina tvari? U fizici se također koristi ova veličina. Ona je potrebna unutra molekularna fizika, gdje se tlak, volumen plinovitih tvari izračunavaju prema Mendelejev-Clapeyronovoj jednadžbi. Za izvođenje bilo kakvih kvantitativnih izračuna koristi se koncept molarne mase.
Pod tim se misli na masu koja odgovara jednom molu određenog kemijski. Možete odrediti molarnu masu kroz relativne atomske mase (njihov zbroj, uzimajući u obzir broj atoma u molekuli) ili odrediti kroz poznatu masu tvari, njenu količinu (mol).
Niti jedan zadatak školskog tečaja kemije koji se odnosi na izračune prema jednadžbi nije potpun bez upotrebe pojma kao što je "količina tvari". Poznavajući algoritam, možete se nositi ne samo s običnim softverskim izračunima, već i sa složenim zadacima Olimpijade. Osim proračuna preko mase tvari, također je moguće, koristeći ovaj koncept, provesti proračune kroz molarni volumen. Ovo je relevantno u slučajevima kada su plinovite tvari uključene u interakciju.
Test na temu "Osnovni kemijski pojmovi"
(moguće je više točnih odgovora)
1. Volumni udjeli dušik i etilen (C 2 H 4) u smjesi su isti. Maseni udjeli plinova u istoj smjesi:
a) su isti; b) više u dušiku;
c) više za etilen; d) ovise o tlaku.
2. Masa 10 m3 zraka kod n.o.s. jednak je (u kg):
a) 20,15; b) 16,25; c) 14,50; d) 12,95.
3. 465 mg kalcijevog fosfata sadrži sljedeći broj kationa, odnosno aniona:
a) 2,7 1021 i 1,8 1021; b) 4,5 1020 i 3,0 1020;
c) 2,7 1025 i 1,8 1025; d) 1,2 1025 i 1,1 1025.
4. Broj molova molekula vode sadržanih u 18.06 1022 molekula vode je:
a) 0,667; b) 0,5; c) 0,3; d) 12.
5. Od sljedećih tvari, jednostavne su:
a) sumporna kiselina; b) sumpor;
c) vodik; d) brom.
6. Atom mase 2,66 10–26 kg odgovara elementu:
a) sumpor; b) magnezij;
c) kisik; d) cink.
7. Čestica koja je kemijski djeljiva je:
a) proton; b) molekula;
c) pozitron; d) atom.
8. O ugljiku kao o jednostavna stvar izjava kaže:
a) ugljik je u prirodi rasprostranjen u obliku izotopa s masenim brojem 12;
b) pri izgaranju, ovisno o uvjetima, ugljik može tvoriti dva oksida;
c) ugljik je dio karbonata;
d) ugljik ima nekoliko alotropskih modifikacija.
9. Valencija atoma je:
broj kemijske veze formiran danim atomom u spoju;
b) oksidacijsko stanje atoma;
c) broj danih ili primljenih elektrona;
d) broj elektrona koji nedostaju prije dobivanja elektronske konfiguracije najbližeg inertnog plina.
10. Što je od navedenog kemijski fenomen?
a) topljenje leda b) elektroliza vode;
c) sublimacija joda; d) fotosinteza.
Ključ testa
Zadaci za određivanje količine tvari pomoću osnovnih formula
(Po poznatoj masi, volumenu, broju strukturnih jedinica)
Razina A
1. Koliko atoma kroma ima u 2 g kalijevog dikromata?
Odgovor. 8,19 1021.
2. Kojih atoma – željeza ili magnezija – ima više Zemljina kora i koliko puta? Maseni udio željeza u zemljinoj kori je 5,1%, magnezija - 2,1%.
Odgovor. Atoma željeza ima 1,04 puta više nego atoma magnezija.
3. Koliku zapreminu (u litrama) čine:
a) 1,5 1022 molekula fluora;
b) 38 g fluora;
c) 1 1023 molekule kisika?
Odgovor. a) 0,558; b) 22,4; c) 3.72.
4. Odredite masu (u g) jedne molekule: a) vode;
b) fluorovodična kiselina; c) dušična kiselina.
Odgovor. a) 2,99 10–23; b) 3,32 10–23; c) 1.046 10–22.
5. Koliko molova tvari sadrži:
a) 3 g bor trifluorida;
b) 20 litara klorovodika;
c) 47 mg fosfor pentoksida;
d) 5 ml vode?
Odgovor. a) 0,044; b) 0,893; c) 0,33; d) 0,28.
6. Metal mase 0,4 g sadrži 6,021021 atoma. Definirajte metal.
S obzirom:
N= 6,02 1021 atoma, m(M) = 0,4 g.
Pronaći:
metal.
Riješenje
Željeni metal je Ca.
Odgovor. Kalcij.
7. Na jednoj posudici vage nalazi se određena količina bakrenih strugotina, na drugoj posudici vage nalazi se dio magnezija koji sadrži 75,25 1023 atoma magnezija, dok su ljuske u stanju ravnoteže. Kolika je masa porcije bakrenih krhotina?
Odgovor. 300 g.
8. Izračunajte količinu kalcijeve tvari sadržane u 62 kg kalcijeva fosfata.
Odgovor. 600 mol.
9. U uzorku legure bakra i srebra broj atoma bakra jednak je broju atoma srebra. Izračunajte maseni udio srebra u leguri.
Odgovor. 62,8 posto.
10. Odredite masu jedne strukturne jedinice kuhinjske soli NaCl.
Odgovor. 9,72 10–23 G.
11. Odredite molarnu masu tvari ako je masa jedne njezine molekule 5,31 10–23 G.
Odgovor. 32 g/mol.
12. Pronađite molarnu masu plinovita tvar, ako se 112 ml toga na n.o. imaju masu 0,14 g.
Odgovor. 28 g/mol.
13. Nađite molarnu masu plinovite tvari, ako je na n.o. 5 g ove tvari zauzima volumen od 56 litara.
Odgovor. 2 g/mol.
14. Gdje se nalazi više atoma vodika: u 6 g vode ili u 6 g etilnog alkohola?
Odgovor. U 6 g etilnog alkohola.
15. Koliko grama kalcija ima u 1 kg gipsa?
Odgovor. 232.5
16. Izračunajte u Mohrovoj soli koja ima formulu Fe(NH 4 ) 2 (TAKO 4 ) 2 6H 2 O, maseni udjeli (u%):
a) dušik; b) voda; c) sulfatni ioni.
Odgovor. a) 7,14; b) 27,55; c) 48,98.
Razina B
1. Na 100 g 20% otopine klorovodične kiseline Dodano je 100 g 20% otopine natrijevog hidroksida. Koliko strukturnih jedinica molekula NaCl soli i vode sadrži nastala otopina?
Odgovor. 5,65 1024 molekule vode i 3,01 1023 strukturne jedinice NaCl soli.
2. Odredite masu 8,2 litre plinske smjese helija, argona i neona (n.o.), ako u ovoj smjesi postoje dva atoma neona i tri atoma argona po atomu helija.
Odgovor. 10 g.
3. U kojem masenom omjeru treba pomiješati 2% otopine kalijevog klorida i natrijeva sulfata da konačna otopina sadrži četiri puta više natrijevih iona nego kalijevih iona?
Odgovor. 6,46:1.
4. Gustoća tekućeg kisika na temperaturi od –183 °C je 1,14 g/cm3 . Koliko će se puta povećati volumen kisika kada prijeđe iz tekuće stanje u plinovito na n.o.?
Odgovor. 798 puta.
5. Koliki je maseni udio sumporne kiseline u otopini u kojoj je broj atoma vodika i kisika jednak?
Riješenje
Rješenje H 2 TAKO 4 sastoji se od H 2 TAKO 4 i H 2 O. Neka (H 2 TAKO 4 ) = x mol, tada (H u H 2 TAKO 4 ) = 2xmol;
(H 2 O) = y mol, tada (H u H 2 O) = 2y mol.
Zbroj (H u otopini) = (2x + 2y) mol.
Odredimo količinu atomske tvari kisika:
(O do H 2 TAKO 4 ) = 4x mol, (O u H 2 O) = y mol.
Zbroj (O u otopini) = (4x + y) mol.
Budući da je broj O i H atoma jednak, tada je 2x + 2y = 4x + y.
Rješavanjem jednadžbe dobivamo: 2x = y. Ako
Određivanje ekvivalentne količine tvari iz sekundarnog oblaka
Određivanje ekvivalentne količine tvari iz primarnog oblaka
Određivanje kvantitativnih karakteristika ispuštanja
Predviđanje dubine zona infekcije SDYAV
Početni podaci za predviđanje razmjera infekcije SDYAV-om
1. Ukupan broj SDYAV u objektu i podaci o smještaju njihovih zaliha u spremnike i procesne cjevovode.
2. Količina SDYAV-a ispuštena u atmosferu i priroda njihovog izlijevanja na podlogu („labavo“, „u paletu“ ili „sloj“).
3. Visina palete ili oblaganje spremnika za skladištenje.
4. Meteorološki uvjeti: temperatura zraka, brzina vjetra (u visini vjetrokaze), stupanj vertikalne stabilnosti zraka.
Prilikom predviđanja razmjera infekcije unaprijed u slučaju industrijskih nesreća, preporuča se uzeti kao početne podatke: za količinu ispuštanja SDYAV ( Q oko ) - njegov sadržaj u maksimalnom kapacitetu (tehnološki, skladišni, transportni itd.), meteorološki uvjeti - stupanj vertikalne stabilnosti zraka, brzina vjetra i temperatura. Kako bi se predvidio opseg onečišćenja neposredno nakon nesreće, potrebno je uzeti specifične podatke o količini ispuštenog (izlivenog) SDYAV-a, vremenu proteklom nakon nesreće i prirodi izlijevanja na površinu ispod. Vanjske granice zone infekcije SDYAV izračunavaju se prema pragu toksodoze tijekom inhalacijske izloženosti ljudskom tijelu.
Dubina zone kontaminacije SDYAV izračunava se prema podacima danim u tablicama 11-13, vrijednost dubine zone kontaminacije u slučaju slučajnog ispuštanja (izlijevanja) SDYAV određuje se prema tablici 8, ovisno o kvantitativne karakteristike ispuštanja i brzine vjetra.
Kvantitativne karakteristike otpuštanja SDYAV-a za izračunavanje razmjera infekcije određuju se njihovim ekvivalentnim vrijednostima.
Za stlačene plinove, ekvivalentna količina tvari određena je samo primarnim oblakom.
Za ukapljeni SDYAV, čija je točka vrenja viša od temperature okoliš, ekvivalentnu količinu tvari određuje samo sekundarni oblak. Za SDYAV, čije je vrelište ispod temperature okoline, ekvivalentna količina tvari određena je primarnim i sekundarnim oblacima.
Ekvivalentna količina tvari u primarnom oblaku (u tonama) određena je formulom
Gdje K 1 - koeficijent ovisno o uvjetima skladištenja SDYAV, tablica 12;
K 3- koeficijent jednak omjeru praga toksodoze klora i praga toksodoze drugog SDYAV-a, tablica 12.;
K 5- koeficijent koji uzima u obzir stupanj vertikalne stabilnosti zraka (uzima se jednak 1 za inverziju; 0,23 za izotermu; 0,08 za konvekciju), tablica 11;
K 7- koeficijent koji uzima u obzir utjecaj temperature zraka, tablica 12;
Qo- količina tvari izbačene (prosute) tijekom nezgode, tj.
Ekvivalentna količina tvari u sekundarnom oblaku izračunava se formulom
Gdje K 2 - koeficijent ovisno o fizikalno-kemijskim svojstvima SDYAV, tablica 12;
K 4- koeficijent koji uzima u obzir brzinu vjetra, tablica 13;
K 6– koeficijent ovisno o vremenu proteklom od početka nezgode; N , K 6 utvrđuje se nakon izračuna trajanja t I vrijeme isparavanja tvari, pri N = t And;
h je debljina sloja SDYAV, m;
d- Gustoća SDYAV, t/m3, tablica 12.
Uzima se da je visina prolivene tekućine tijekom slobodnog prolijevanja 0,05 m. Ako postoji paleta ili je spremnik zavezan, tada
gdje je H visina palete ili poveza.
Vrijeme isparavanja SDYAV izračunava se formulom
, (h). (4)
Tablica 11
Određivanje stupnja vertikalne stabilnosti zraka prema vremenskoj prognozi
BILJEŠKA:
1. Oznaka: u - inverzija; iz– izoterma; Do- konvekcija, slova u zagradi - sa snježnim pokrivačem.
2. Pod pojmom "jutro" označava vremenski period unutar dva sata nakon izlaska sunca; pod pojmom "večer"- unutar dva sata nakon zalaska sunca.
Razdoblje od izlaska do zalaska sunca minus dva sata ujutro - dan, i razdoblje od zalaska do izlaska sunca minus dva večernja sata - noć.
3. U vrijeme nesreće uzimaju se u obzir brzina vjetra i stupanj vertikalne stabilnosti zraka.
Tablica 9
Tablica 13
Vrijednost koeficijenta K 4 ovisno o brzini vjetra
| Brzina vjetra, m/s | |||||||||||
| K 4 | 1,0 | 1,33 | 1,67 | 2,0 | 2,34 | 2,67 | 3,0 | 3,34 | 3,67 | 4,0 | 5,68 |
Formula za određivanje količine tvari?
Irina Ruderfer
Količina tvari fizikalna je veličina koja karakterizira broj strukturnih jedinica iste vrste sadržanih u tvari. Strukturne jedinice su sve čestice koje čine tvar (atomi, molekule, ioni, elektroni ili bilo koje druge čestice). SI jedinica za mjerenje količine tvari je mol.
[uredi] Primjena
Ova se fizikalna veličina koristi za mjerenje makroskopskih količina tvari u onim slučajevima kada je za numerički opis proučavanih procesa potrebno uzeti u obzir mikroskopsku strukturu tvari, na primjer, u kemiji, kada se proučavaju procesi elektrolize. , ili u termodinamici, kada se opisuju jednadžbe stanja idealnog plina.
Prilikom opisivanja kemijske reakcije, količina tvari je prikladnija veličina od mase, budući da molekule međusobno djeluju bez obzira na njihovu masu u količinama koje su višekratnici cijelih brojeva.
Na primjer, reakcija sagorijevanja vodika (2H2 + O2 → 2H2O) zahtijeva dvostruko više vodikove tvari nego kisika. U ovom slučaju, masa vodika uključenog u reakciju je približno 8 puta manja od mase kisika (budući da je atomska masa vodika približno 16 puta manja od atomska masa kisik). Stoga upotreba količine tvari olakšava tumačenje jednadžbi reakcija: omjer između količina tvari koje reagiraju izravno se odražava na koeficijente u jednadžbama.
Budući da je nezgodno koristiti broj molekula izravno u izračunima, jer je taj broj u stvarnim eksperimentima prevelik, umjesto da se broj molekula mjeri "u komadima", one se mjere u molovima. Stvarni broj jedinica tvari u 1 molu naziva se Avogadrov broj (NA \u003d 6,022 141 79 (30) × 1023 mol-1) (točnije, Avogadrova konstanta, budući da, za razliku od broja, ova vrijednost ima jedinice mjerenja).
Količina tvari označava se grčkim slovom ν (nu) ili, pojednostavljeno, latinskim slovom n (en). Za izračunavanje količine tvari na temelju njezine mase koristi se koncept molarne mase: ν \u003d m / M gdje je m masa tvari, M je molarna masa tvari. Molarna masa je ukupna masa jednog mola molekula dane tvari. Molarna masa tvari može se dobiti produktom Molekularna težina ove tvari po broju molekula u 1 molu - po broju Avogadra.
Prema Avogadrovom zakonu, količina plinovite tvari može se odrediti i na temelju njenog volumena: ν \u003d V / Vm - gdje je V volumen plina (u normalnim uvjetima), Vm je molarni volumen plina na N. W., jednako 22,4 l / mol.
Dakle, vrijedi formula koja kombinira osnovne izračune s količinom tvari: 
Diana tangatova
oznaka: mol, međunarodni: mol - mjerna jedinica količine tvari. Odgovara količini tvari koja sadrži NA čestice (molekule, atome, ione).Stoga je uvedena univerzalna vrijednost - broj molova. Česta fraza u zadacima je “dobio se ... mol tvari”
NA = 6,02 1023
NA - Avogadrov broj. Također "broj po dogovoru". Koliko atoma ima na vrhu olovke? Oko tisuću. Nije zgodno raditi s takvim vrijednostima. Stoga su se kemičari i fizičari diljem svijeta složili - označimo 6,02 1023 čestica (atoma, molekula, iona) kao 1 mol tvari.
1 mol = 6,02 1023 čestica
Bila je to prva od osnovnih formula za rješavanje problema.
Molarna masa tvari
Molarna masa tvari je masa jednog mola tvari.
Naziva se Mr. Nalazi se prema periodnom sustavu - to je jednostavno zbroj atomskih masa tvari.
Na primjer, dana nam je sumporna kiselina - H2SO4. Izračunajmo molarnu masu tvari: atomska masa H = 1, S-32, O-16.
Mr(H2SO4)=12+32+164=98 g/mol.
Druga nužna formula za rješavanje problema je
Formula za masu tvari:
Odnosno, da bismo pronašli masu tvari, potrebno je znati broj molova (n), a molarnu masu nalazimo iz periodnog sustava.
Zakon održanja mase - masa tvari koje su stupile u kemijsku reakciju uvijek je jednaka masi nastalih tvari.
Ako znamo masu (mase) tvari koje su stupile u reakciju, možemo pronaći masu (mase) proizvoda te reakcije. I obrnuto.
Treća formula za rješavanje zadataka iz kemije je
Volumen tvari:
Osnovne formule za rješavanje zadataka iz kemije
Odakle broj 22,4? Iz Avogadrova zakona:
U jednakih volumena različiti plinovi, uzeti pri istoj temperaturi i tlaku, sadrže isti broj molekula.
Prema Avogadrovom zakonu, 1 mol idealnog plina u normalnim uvjetima (n.a.) ima isti volumen Vm = 22,413 996 (39) l
To jest, ako u problemu imamo normalne uvjete, tada, znajući broj molova (n), možemo pronaći volumen tvari.
Dakle, osnovne formule za rješavanje zadataka iz kemije
Zapis FormuleAvogadro brojNA
6.02 1023 čestice
Količina tvari n (mol)
n=m\g
n=V\22,4 (l\mol)
Masa tvari m (g)
m=n g
Volumen tvari M (l)
V=n 22,4 (l\mol)
Ili evo još jednog zgodnog:
Osnovne formule za rješavanje zadataka iz kemije
Ovo su formule. Često, da biste riješili probleme, prvo morate napisati jednadžbu reakcije i (nužno!) Rasporediti koeficijente - njihov omjer određuje omjer molova u procesu.
Formula za pronalaženje broja molova u smislu mase i molarne mase. Molimo dajte formulu sutra na ispitu!!!
Ekaterina Kurganskaja
Mol, molarna masa
Najmanje čestice - molekule, atomi, ioni, elektroni - sudjeluju u kemijskim procesima. Broj takvih čestica, čak iu malom dijelu tvari, vrlo je velik. Stoga se, kako bi se izbjegle matematičke operacije s velikim brojevima, koristi posebna jedinica, mol, za karakterizaciju količine tvari koja sudjeluje u kemijskoj reakciji.
Mol je takva količina tvari koja sadrži određeni broj čestica (molekula, atoma, iona) jednak Avogadrovoj konstanti
Avogadrova konstanta NA definirana je kao broj atoma sadržanih u 12 g izotopa 12C:
Dakle, 1 mol tvari sadrži 6,02 1023 čestica te tvari.
Na temelju toga se bilo koja količina tvari može izraziti određenim brojem molova ν (nu). Na primjer, uzorak tvari sadrži 12,04 1023 molekula. Stoga je količina tvari u ovom uzorku:
Općenito:
Gdje je N broj čestica dane tvari;
NA je broj čestica koje sadrži 1 mol tvari (Avogadrova konstanta).
Molarna masa tvari (M) je masa koju ima 1 mol određene tvari.
Ta vrijednost, jednaka omjeru mase m tvari i količine tvari ν, ima dimenziju kg/mol ili g/mol. Molarna masa, izražena u g/mol, brojčano je jednaka relativnoj relativnoj molekulskoj masi Mr (za tvari atomske strukture, relativnoj atomskoj masi Ar).
Na primjer, molarna masa metana CH4 definirana je na sljedeći način:
Mr (CH4) \u003d Ar (C) + 4 Ar (H) \u003d 12 + 4 \u003d 16
M(CH4)=16 g/mol, tj. 16 g CH4 sadrži 6,02 1023 molekula.
Molarna masa tvari može se izračunati ako su poznati njezina masa m i količina (broj molova) ν, pomoću formule:
Prema tome, znajući masu i molarnu masu tvari, možemo izračunati broj njegovih molova:
Ili odredite masu tvari prema broju molova i molarnoj masi:
m = ν M
Treba napomenuti da je vrijednost molarne mase tvari određena njezinim kvalitativnim i kvantitativnim sastavom, tj. ovisi o Mr i Ar. Stoga različite tvari s istim brojem molova imaju različite mase m.
Primjer
Izračunajte mase metana CH4 i etana C2H6, uzetih u količini ν = 2 mol svaki.
Riješenje
Molarna masa metana M(CH4) je 16 g/mol;
molarna masa etana M(S2N6) = 2 12+6=30 g/mol.
Odavde:
m(CH4) = 2 mol 16 g/mol = 32 g;
m (C2H6) \u003d 2 mol 30 g / mol \u003d 60 g.
Dakle, mol je dio tvari koji sadrži isti broj čestica, ali ima različitu masu za različite tvari, budući da čestice tvari (atomi i molekule) nisu iste mase.
n(CH4) = n(S2N6), ali m(CH4)< m(С2Н6)
Izračun ν koristi se u gotovo svakom računskom problemu.
Ivan Knyazev
masa se mjeri u gramima, količina tvari u molovima, molarna masa u gramima podijeljena s molom. Jasno je da da biste dobili molarnu masu, trebate podijeliti masu s količinom, odnosno, količina je masa podijeljena s molarnom masom
Najtipičniji procesi koji se provode u kemiji su kemijske reakcije, tj. međudjelovanja između nekih početnih tvari, što dovodi do stvaranja novih tvari. Tvari reagiraju u određenim kvantitativnim odnosima, koji se moraju uzeti u obzir kako bi se potrošili minimalni iznos sirovine i ne stvaraju beskorisni proizvodni otpad. Za izračunavanje masa reagirajućih tvari potrebna je još jedna fizikalna veličina koja karakterizira dio tvari u smislu broja strukturnih jedinica sadržanih u njemu. Sam po sebi, ego broj je neobično velik. To je očito posebno iz primjera 2.2. Stoga se u praktičnim proračunima broj strukturnih jedinica zamjenjuje posebnom vrijednošću tzv količina tvari.
Količina tvari je mjera broja strukturnih jedinica, određena izrazom
Gdje N(X)- broj strukturnih jedinica tvari x u stvarnom ili mentalno uzetom dijelu tvari, N A = 6.02 10 23 - Avogadrova konstanta (broj), široko korištena u znanosti, jedna od temeljnih fizikalnih konstanti. Ako je potrebno, može se koristiti točnija vrijednost Avogadrove konstante 6,02214 10 23. Dio tvari koji sadrži N a strukturne jedinice, predstavlja jednu količinu tvari - 1 mol. Dakle, količina tvari mjeri se u molovima, a Avogadrova konstanta ima jedinicu 1/mol ili u drugom zapisu mol -1.
Uz razna razmišljanja i proračune vezane uz svojstva materije i kemijske reakcije, koncept količina tvari potpuno zamjenjuje koncept broj strukturnih jedinica. To eliminira potrebu za korištenjem velikih brojeva. Na primjer, umjesto da kažemo "uzeto 6,02 10 23 strukturnih jedinica (molekula) vode", kažemo: "uzeto 1 mol vode."
Svaki dio tvari karakteriziraju i masa i količina tvari.
Omjer mase tvarixna količinu tvari nazivamo molarna masaM(X):
Molarna masa brojčano je jednaka masi 1 mola tvari. Ovo je važna kvantitativna karakteristika svake tvari, ovisno samo o masi strukturnih jedinica. Avogadro broj je postavljen na takav način da se molarna masa tvari, izražena u g / mol, numerički podudara s relativnom molekularnom masom M g Za molekulu vode M g = 18. To znači da je molarna masa vode M (H 2 0) \u003d 18 g / mol. Pomoću podataka periodnog sustava moguće je izračunati točnije vrijednosti M g I M(X), ali u zadaci učenja u kemiji to obično nije potrebno. Iz svega što je rečeno jasno je koliko je lako izračunati molarnu masu tvari - dovoljno je dodati atomske mase u skladu s formulom tvari i staviti jedinicu g / mol. Stoga se formula (2.4) praktično koristi za izračunavanje količine tvari:
Primjer 2.9. Izračunajte molarnu masu sode bikarbone NaHC0 3 .
Riješenje. Prema formuli tvari M g = 23 + 1 + 12 + 3 16 = 84. Dakle, prema definiciji, M(NaIIC0 3) = 84 g/mol.
Primjer 2.10. Kolika je količina tvari u 16,8 g sode bikarbone? Riješenje. M(NaHC03) = 84 g/mol (vidi gore). Po formuli (2.5)
Primjer 2.11. Koliko je frakcija (strukturnih jedinica) sode za piće u 16,8 g tvari?
Riješenje. Transformirajući formulu (2.3), nalazimo:
AT(NaHC03) = N a n(NaHC03);
tt(NaHC03) = 0,20 mol (vidi primjer 2.10);
N (NaHC0 3) \u003d 6,02 10 23 mol "1 0,20 mol = 1,204 10 23.
Primjer 2.12. Koliko atoma ima 16,8 g sode bikarbone?
Riješenje. Soda bikarbona, NaHC0 3 , sastoji se od atoma natrija, vodika, ugljika i kisika. Ukupno postoji 1 + 1 + 1 + 3 = 6 atoma u strukturnoj jedinici materije. Kao što je utvrđeno u primjeru 2.11, ova masa sode za piće sastoji se od 1,204 10 23 strukturnih jedinica. Prema tome, ukupan broj atoma u tvari je
Dakle, količina tvari u kemiji označava se grčkim slovom nu.
Sjećam se kako me je u 9. razredu moj profesor fizike Igor Jurijevič učio kako pravilno pisati slovo nu. Prije toga mi je ispao malo nespretan.
Ali kako grčka slova ne prelaze na BV, količinu tvari ću označiti latiničnim slovom v. Latinsko v vrlo je slično grčkom nu.
Razmotrite sljedeće slučajeve.
1) Ako znamo broj čestica tvari, tada se količina tvari može pronaći po formuli:
v količina tvari;
n je broj čestica tvari. To je bezdimenzionalna veličina, odnosno samo je broj. Istina, taj broj može biti vrlo velik, na primjer, 5*(10^24).
NA je Avogadrova konstanta. Avogadrova konstanta je univerzalna konstanta. NA = 6,022*(10^23) mol^(1).
2) Ako znamo masu tvari, tada se količina tvari nalazi prema sljedećoj formuli:
v količina tvari;
m je masa tvari;
M molarna masa tvari nalazi se iz kemijske formule tvari pomoću periodni sustav D. I. Mendeljejeva, zbrajanjem atomskih masa svih atoma u molekuli, uzimajući u obzir dostupne indekse.
3) Ako znamo volumen plinoviti tvari, tada možemo pronaći količinu plinovite tvari sljedećom formulom:
v količina tvari;
V volumen plina;
Vm je molarni volumen plinova. Molarni volumen plinova je univerzalna konstanta. Vm \u003d 22,414 l / mol \u003d 22414 m3 / mol.
ponavljam to formula v = V/Vm vrijedi samo za plinove!
Na kraju, razmotrite svoj slučaj.
Po uvjetu vam je zadan volumen i volumenski udio.
Usudio bih se reći da je vaš zadatak otprilike ovakav:
Zapremina plinske smjese je 240 l. Volumni udio kisika u smjesi je 45%. Izračunajte količinu kisika u smjesi.
Ovaj problem se rješava u dva koraka.
1) Nađite volumen kisika:
V (O2) \u003d V0 * f / 100 \u003d 240 l * 45 / 100 \u003d 108 l.
(F je volumenski razlomak, označava se grčkim slovom phi. Umjesto toga ne morate pisati rusko f).
2) Odredite količinu tvari kisika. Kisik je plin pa imamo pravo koristiti formulu v = V/Vm.
v (O2) \u003d V / Vm \u003d 108 l: 22,414 l / mol \u003d 4,818 mol. Zaokruženo na tisućinke.
U kemiji količina tvari mjeri se u molovima. U jednom molu, količina tvari je numerički = Avogadrovoj konstanti (NA = 6,022). Ako je broj molekula N jednak NA, tada je njihova težina u jedinicama atomske mase (amu) jednaka njihovoj težini u gramima. Stoga, da bismo preveli a.u.m. u gramima, samo ih pomnožite s NA (6,022 * a.u.m. = 1g).
Masa 1 mola tvari obično se naziva molarna masa (označava se slovom M), koja se određuje množenjem molekularne težine s Avogadrovom konstantom.
Molekularna težina nalazi se zbrajanjem atomske mase atoma koji čine molekulu određene tvari. Klasičan primjer molekularne težine za molekule vode: 1*2+16=18 g/mol.
Količina tvari izračunava se formulom: n = mM, gdje je m masa tvari.
Broj molekula: N = NA*n
za plinove se koristi sljedeća formula: V \u003d Vm * n, u kojoj je Vm molarni volumen plina, pod normalnim uvjetima jednak 22,4 l / mol.
Opći omjer je:
Količina tvari je kemijski pojam koji se u nekim slučajevima također koristi za brojanje strukturnih jedinica iste vrste.
Čak iu školi predaju sličan materijal i bilo je zanimljivo pamtiti te podatke i formule.
Ali ako je netko zaboravio, može osvježiti sjećanje:
Zadatke rješavamo pomoću formule n = mM, gdje se m uzima kao masa tvari.
Količina tvari je broj molekula i označava se molovima.
1 mol je jednak 6.02.1023 strukturnih čestica tvari.
Ovdje možete vidjeti kako se rješavaju takvi zadaci.
Određivanje količine tvari obično se koristi u fizici ili kemiji. Postoji nekoliko formula pomoću kojih možete pronaći količinu tvari, ovisno o podacima koji su nam dani u uvjetu podatkovnog problema. Evo formula:
Količina tvari može se pronaći dijeljenjem mase s molarnom masom
Često možete vidjeti kako se koristi takav koncept kao molarni volumen - V (m). Jednak je volumenu jednog mola tvari - ima sljedeću formulu:
Također možete koristiti posljedicu jednog od osnovnih zakona kemijske znanosti - Avogardov zakon.
Količina tvari je fizikalna veličina koju karakterizira ista vrsta strukturnih jedinica prisutnih u tvari. Dakle, ove strukturne jedinice znače sve čestice koje čine tvar (molekule, ione, atome, elektrone itd.). Količina tvari mjeri se u SI sustavu u molovima.
Evo kako pronaći količinu tvari:
Najčešće korištena formula za određivanje količine tvari je sljedeća formula
Kao što vidite, izračuni se moraju graditi na temelju ulaznih podataka, a zatim iz mase ili iz volumena tvari.
Jedinica za mjerenje količine tvari je mol. Označava se slovom n. Opće formule pronaći:
U formuli se mogu naći nepoznati simboli, morate jasno znati da:
N je broj molekula;
Vm molarni volumen plinova ( konstantno jednako 22,414 l/mol).
Prije svega, shvatimo koja je količina tvari.
Ovaj koncept se shvaća kao takva vrijednost koja karakterizira broj strukturnih jedinica iste vrste tvari. Strukturne jedinice mogu biti i atomi, molekule i elektroni, ioni.
Količina tvari mjeri se u molovima.
Jedan mol sadrži određenu količinu tvari koja se naziva Avogadrova konstanta ili Avogadrov broj.
Ovaj broj je jednak NA = 6,022 141 79(30)1023 mol1.
Dakle, količina tvari može se pronaći pomoću sljedeće formule:
n=m/M
gdje je m masa tvari, a M molarna masa tvari.
Postoji još jedna formula:
n = V / Vm
gdje je V volumen plina u normalnim uvjetima, a Vm molarni volumen plina u normalnim uvjetima (iznosi 22,4 l/mol).
Kemijske reakcije odvijaju se između tvari. Tvari se sastoje od atoma, molekula ili iona, a upravo te elementarne čestice tvari sudjeluju u međusobnoj interakciji.
kemijske reakcije su međudjelovanje ili preraspodjela pojedinačnih atoma, molekula ili iona tvari koje reagiraju
U praksi (u industriji ili kemijskom laboratoriju) reakcije se provode s makrokoličinama tvari koje se sastoje od ogromnog broja najjednostavnijih kemijskih čestica (atoma, molekula, iona).
Na temelju Daltonove atomske hipoteze i Avogadrove hipoteze, austrijski fizičar Loschmidt je 1865. godine utvrdio kvantitativni odnos između mikro- i makro-područja kemije. Ustanovio je da 1 cm 3 plina u normalnim fizikalnim uvjetima sadrži približno 2,69 1019 čestica tog plina (atomi - za atomske plinove, na primjer helij (He), molekule - za molekularne plinove, na primjer vodik (H 2)). Ovaj broj 2,69 10 19 u fizici se naziva Loschmidtov broj.
Radi lakšeg razlikovanja mikro- i makropodručja kemije uvodi se pojam količine tvari (oznaka n - u fizici, odnosno ν (nu) - u kemiji) - fizikalno-kemijska veličina koja karakterizira makroudio ove tvari, baš kao što broj čestica (ili općenito nekih predmeta, identičnih predmeta) karakterizira mikroudio tvari (na primjer, 2 atoma kisika, 7 molekula vodika).
U kemiji je mjera kemijskih čestica njihov cijeli broj (budući da čestice – atomi, molekule, ioni određuju i karakteriziraju svojstva tvari, njihov broj ne može biti razlomak, već je samo cijeli broj, npr. 2 atoma helija – ali ne 2,3 (dva zarez tri) atoma helija, jer tri desetine je dio atoma koji ne može imati nikakve veze s atomom i njegovim karakterističnim fizikalnim i kemijskim svojstvima i kemijom), a mjera udjela tvari je njihov količina, čija numerička vrijednost već može biti i cijeli i razlomak (na primjer, 1 mol klora, 3,16 mol silicija).
Uz to, isti udio tvari može se karakterizirati svojom masom ili volumenom (koji su međusobno povezani pojmom gustoće, za čvrste i tekuće tvari).
Baš kao što su naši preci smišljali imena za označavanje određenog broja predmeta, npr. 12 zrna graška (ili drugih predmeta) nekada se nazivalo tucet; 1971. kemičari su se dogovorili (službeno, na međunarodnoj razini, a oznaka mol je uvrštena u Međunarodni SI sustav) određeni broj čestica tvari (materije) nazvati riječju - madež(mol je međunarodna oznaka).
Koliki je broj čestica sadržan u 1 molu tvari (materije)?
Količina tvari sadržana u dijelu jednostavnog ili složena tvar, određuje se usporedbom s nekom strogo definiranom jediničnom količinom tvari. U ovom slučaju kao osnova za usporedbu služi najčešći izotop ugljika, 12 C.
Mol je količina tvari koja sadrži onoliko formulskih jedinica te tvari koliko ima atoma u 12 grama (točno) izotopa ugljika-12
Formulska jedinica tvari (ili strukturni element tvari, njezin elementarni objekt) je kemijska čestica (atom, molekula, kation, anion), kao i svaka kombinacija drugih elementarne čestice prenesena od nje kemijska formula, ili simbol, na primjer: Na, H 2 O, H 2 SO 4, NH + , e - (elektron), CuSO 4 5H 2 O. Prema tome, određena količina tvari ima smisla ako je sama tvar točno imenovan, tj. naznačeno je od kojih formulskih jedinica se sastoji. Dakle, unos "1 mol klora" nije potpun (uključujući slične unose u uvjete problema smatra se pogreškom u uvjetu) jer može se odnositi i na 1 mol molekularnog plinovitog klora Cl 2 i na 1 mol atoma klora Cl kao elementa - a to su različite tvari, s različitim masama čestica i fizikalno-kemijskim svojstvima.
U nazivu fizikalne veličine - količine tvari - riječ "tvar" koristi se u više široki smisao, označavajući ne samo kemijsku tvar, već i samu materiju. Dakle, broj formulskih jedinica uključuje i elektrone (au fizici i druge fizičke čestice), koji sami ne tvore kemijske tvari. Količina elektronskog plina (ili jednostavno elektrona) također može biti 1 mol, budući da se elektroni (i druge čestice poput njih) mogu prebrojati zajedno s atomima, molekulama i ionima.
Pa evo ga 1 mol \u003d 6,02214082 (11) × 10 23 dijelovi formulskih jedinica (atomi, molekule, ioni i druge čestice). Fizikalno-kemijska konstanta koja odgovara ovom broju naziva se Avogadrova konstanta (Avogadrov broj) i označava se N A:
N A \u003d 6,02214082 (11) × 10 23 mol -1 ≈ 6,022 × 10 23 mol -1
Avogadrov broj ne treba brkati s Loschmidtovim brojem. Avogadro broj je univerzalan, označava broj formulskih jedinica tvari u količini koja je jednaka 1 molu, bez obzira na agregacijsko stanje tvari. Loschmidtov broj ima ograničeno značenje, odnosi se samo na plinove u normalnim fizičkim uvjetima, za koje se može koristiti Loschmidtova konstanta:
N L \u003d 2,686754 10 19 cm -3 ≈ 2,69 10 19 cm -3
Avogadrove i Loschmidtove konstante određene su s dovoljnom točnošću pomoću različitih metoda i objekata. Nedvosmislenost rezultata njihovih definicija izravan je dokaz postojanja atoma i molekula, potvrđuje znanstvenu opravdanost atomske i molekularne teorije.
Zapisivanje formulskih jedinica u jednadžbe reakcija znači ne samo da pojedinačne čestice tvari međusobno reagiraju, već i njihovi makrodijeli (od kojih svaki sadrži ogroman broj kemijskih čestica).
Primjer. Iz jednadžbe kemijske reakcije
2Na + 2H2O \u003d 2NaOH + H2
slijedi da dva atoma natrija reagiraju s dvije molekule vode i u tom slučaju nastaju dvije formulske jedinice natrijevog hidroksida (tvar se ne sastoji od molekula, već od iona Na + i OH -) i jedne molekule vodika. Ali gornja jednadžba ne pokazuje samo kemijsku reakciju na mikrorazini (između atoma), ona također pokazuje interakciju tvari na makrorazini:
2 mola Na, ili 2 * 6,022 × 10 23 komada atoma Na reagira s 2 mola H 2 O, ili 2 * 6,022 × 10 23 komada molekula H 2 O, pri čemu nastaje 2 mola Na iona + 2 mola OH ioni - i 1 mol molekula H 2
Količina materije također može karakterizirati dijelove fizičkih čestica (na primjer, elektrone), a time i dijelove električni naboji i elektroni i ioni.
U staroj kemijskoj literaturi (do 1970.), prije uvođenja količine tvari kao fizikalne veličine, mol je zamijenio pojam molarne mase, naime jedna gram-molekula (skraćeno mol) tvari odgovarala je njezinoj masi. (u gramima), čija je numerička vrijednost bila jednaka relativnoj molekulskoj težini mase ove tvari. Pojmovi "gram-ion" i "gram-atom" korišteni su na sličan način.
Primjena
Ova se fizikalna veličina koristi za mjerenje makroskopskih količina tvari u slučajevima kada je za numerički opis proučavanih procesa potrebno uzeti u obzir mikroskopsku strukturu tvari, na primjer, u kemiji, kada se proučavaju procesi elektrolize, ili u termodinamici, kada se opisuju jednadžbe stanja idealnog plina.
Kada se opisuju kemijske reakcije, količina tvari je prikladnija veličina od mase, budući da molekule međusobno djeluju bez obzira na njihovu masu u količinama koje su višekratnici cijelih brojeva.
Na primjer, reakcija izgaranja vodika (2H 2 + O 2 → 2H 2 O) zahtijeva dvostruko više tvari vodika nego kisika. U ovom slučaju, masa vodika uključenog u reakciju približno je 8 puta manja od mase kisika (jer je atomska masa vodika približno 16 puta manja od atomske mase kisika). Stoga upotreba količine tvari olakšava tumačenje jednadžbi reakcija: omjer između količina tvari koje reagiraju izravno se odražava na koeficijente u jednadžbama.
Budući da je nezgodno koristiti broj molekula izravno u izračunima, jer je taj broj u stvarnim eksperimentima prevelik, umjesto da se broj molekula mjeri "u komadima", one se mjere u molovima. Stvarni broj jedinica tvari u 1 molu naziva se Avogadrov broj (N A \u003d 6,022 141 79 (30) 10 23 mol −1) (točnije - Avogadrova konstanta, budući da, za razliku od broja, ova veličina ima mjerne jedinice).
Količina tvari označava se latinskim n (en) i ne preporuča se označavati grčkim slovom (nu), budući da to slovo u kemijskoj termodinamici označava stehiometrijski koeficijent tvari u reakciji, a ono, definiciji, pozitivan je za produkte reakcije i negativan za reaktante. Međutim, u školski tečaj naširoko korišten je grčko slovo(nag).
Za izračunavanje količine tvari na temelju njezine mase koristi se koncept molarne mase: gdje je m masa tvari, M je molarna masa tvari. Molarna masa je masa po molu određene tvari. Molarna masa neke tvari može se dobiti množenjem molekulske mase te tvari s brojem molekula u 1 molu – Avogadrovim brojem. Molarna masa (mjerena u g/mol) numerički je ista kao relativna molekularna težina.
Prema Avogadrovom zakonu, količina plinovite tvari može se odrediti i na temelju njenog volumena: \u003d V / V m, gdje je V volumen plina (u normalnim uvjetima), V m je molarni volumen plina na N. W. , jednako 22,4 l /mol.
Dakle, vrijedi formula koja kombinira osnovne izračune s količinom tvari:
Zaklada Wikimedia. 2010. godine.
Pogledajte što je "Količina tvari" u drugim rječnicima:
količina tvari- medžiagos kiekis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Dydis, išreiškiamas medžiagos masės ir jos molio masės dalmeniu. atitikmenys: engl. količina tvari vok. Molmenge, f; Stoffmenge, f rus. količina tvari, n;… … Penkiakalbis aiskinamasis metrologijos terminų žodynas
količina tvari- medžiagos kiekis statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. količina tvari vok. Stoffmenge, f rus. količina tvari, n pranc. quantite de matiere, f … Fizikos terminų žodynas
Phys. količina određena brojem strukturnih elemenata (atoma, molekula, iona i drugih čestica ili njihovih skupina) sadržanih u ve (vidi Mole) ... Veliki enciklopedijski politehnički rječnik
količina tvari zadržana u tijelu- rus sadržaj (c) štetne tvari u tijelu, količina (c) tvari zadržane u tijelu eng opterećenje tijela fra charge (f) corporelle deu inkorporierte Noxe (f) spa carga (f) corporal … Sigurnost i zdravlje na radu. Prijevod na engleski, francuski, njemački, španjolski
mala količina (neke tvari)- vrlo mala količina tvari - Teme industrija nafte i plina Sinonimi vrlo mala količina tvari EN tragovi ... Tehnički prevoditeljski priručnik
Minimalna količina tvari u proizvodnji u jednom trenutku, koja definira granicu između tehnoloških procesa i tehnoloških procesa povećane opasnosti od požara.
