Поговоримо про те, що така кількість речовини, як даний термін використовується в предметах природничо циклу. Оскільки кількісним відносинам у хімії, фізиці приділяється серйозна увага, важливо знати фізичний зміст усіх величин, їх одиниці виміру, галузі застосування.
Позначення, визначення, одиниці виміру
У хімії особливе значення мають кількісні стосунки. Для проведення розрахунків за рівняннями використовуються спеціальні величини. Щоб зрозуміти, що така кількість речовини в хімії, дамо терміну визначення. Це фізична величина, Що характеризує кількість аналогічних структурних одиниць (атомів, іонів, молекул, електронів), що є в речовині. Щоб зрозуміти, що така кількість речовини, відзначимо, що дана величина має своє позначення. При проведенні розрахунків, що мають на увазі застосування цієї величини, використовують літеру n. Одиниці виміру – моль, кмоль, ммоль.
Значення величини
Восьмикласники, які ще не вміють писати хімічні рівняння, не знають, що така кількість речовини, як використовувати цю величину у розрахунках. Після знайомства із законом сталості маси речовин стає зрозуміло значення цієї величини. Наприклад, реакції горіння водню в кисні співвідношення реагуючих речовин становить два до одного. Якщо буде відома маса водню, що вступив у процес, можна визначити кількість кисню, який взяв участь у хімічній реакції.
Застосування формул кількість речовини дозволяє скоротити співвідношення між вихідними реактивами, спростити обчислення. Що таке кількість речовини у хімії? З погляду математичних обчислень, це стереохімічні коефіцієнти, які у рівнянні. Саме їх використовують для того, щоби проводити певні обчислення. Та як рахувати кількість молекул незручно, то користуються саме Молем. Використовуючи число Авогадро, можна розрахувати, що 1 моль будь-якого реагенту включає 6 · 1023 моль-1.
Обчислення
Бажаєте зрозуміти, що така кількість речовини? У фізиці також використовується ця величина. Вона потрібна в молекулярної фізики, Де проводяться обчислення тиску, обсягу газоподібних речовин за рівнянням Менделєєва-Клапейрона Щоб виконувати будь-які кількісні розрахунки, застосовується поняття молярної маси.
Під нею мають на увазі ту масу, яка відповідає одному молю конкретного хімічної речовини. Визначити молярну масу можна через відносні атомні маси (їх суму з урахуванням числа атомів у молекулі) або визначити через відому масу речовини, її кількість (моль).
Жодне завдання шкільного курсу хімії, пов'язане з обчисленнями за рівнянням, не обходиться без використання такого терміна, як кількість речовини. Володіючи алгоритмом, можна впоратися не лише зі звичайними програмними розрахунками, але й із складними олімпіадними завданнями. Крім обчислень через масу речовини, також можна за допомогою даного поняття проводити обчислення через молярний обсяг. Це актуально у тих випадках, коли у взаємодії беруть участь газоподібні речовини.
Тест на тему «Основні хімічні поняття»
(Можливо кілька правильних відповідей)
1. Об'ємні часткиазоту та етилену (З 2 Н 4) у суміші однакові. Масові частки газів у цій же суміші:
а) однакові; б) більше азоту;
в) більше в етилену; г) залежить від тиску.
2. Маса 10 м3 повітря за н.у. дорівнює (в кг):
а) 20,15; б) 16,25; в) 14,50; г) 12,95.
3. 465 мг фосфату кальцію містять наступне число катіонів та аніонів відповідно:
а) 2,7 1021 та 1,8 1021; б) 4,5 1020 та 3,0 1020;
в) 2,7 1025 та 1,8 1025; г) 1,2 1025 та 1,1 1025.
4. Число моль молекул води, що міститься в 18,06 1022 молекул води, дорівнює:
а) 0,667; б) 0,5; в) 0,3; г) 12.
5. З наведених нижче речовин до простих відносяться:
а) сірчана кислота; б) сірка;
в) водень; г) бром.
6. Атом, що має масу 2,66 10–26 кг, відповідає елементу:
а) сірка; б) магній;
в) кисень; г) цинк.
7. Частка, що є хімічно ділимою, це:
а) протон; б) молекула;
в) позитрон; г) атом.
8. Про вуглецю як про простою речовиноюйдеться у твердженні:
а) вуглець поширений у природі як ізотопу з масовим числом 12;
б) вуглець при горінні в залежності від умов може утворювати два оксиди;
в) вуглець входить до складу карбонатів;
г) вуглець має кілька алотропних модифікацій.
9. Валентність атома – це:
а) число хімічних зв'язків, утворених даним атомом у поєднанні;
б) ступінь окиснення атома;
в) число відданих чи прийнятих електронів;
г) число електронів, що не вистачає до отримання електронної конфігурації найближчого інертного газу.
10. Яке з таких явищ є хімічним?
а) Плавлення льоду; б) електроліз води;
в) сублімація йоду; г) фотосинтез.
Ключ до тесту
Завдання визначення кількості речовини за базовими формулами
(За відомою масою, обсягом, кількістю структурних одиниць)
Рівень А
1. Скільки атомів хрому міститься у 2 г дихромату калію?
Відповідь. 8,19 1021.
2. Яких атомів – заліза чи магнію – більше в земної кориі скільки разів? Масова частка заліза у земній корі становить 5,1%, магнію – 2,1%.
Відповідь. Атомів заліза більше, ніж атомів магнію в 1,04 рази.
3. Який обсяг (в л) займають:
а) 1,5 1022 молекул фтору;
б) 38 г фтору;
в) 1 1023 молекул кисню?
Відповідь. а) 0,558; б) 22,4; в) 3,72.
4. Знайти масу (г) однієї молекули: а) води;
б) плавикової кислоти; в) азотної кислоти.
Відповідь. а) 2,99 10-23; б) 3,32 10-23; в) 1046 10-22.
5. Скільки молей речовини міститься в:
а) 3 г бору трифториду;
б) 20 л хлористого водню;
в) 47 мг пентаоксиду фосфору;
г) 5мл води?
Відповідь. а) 0,044; б) 0,893; в) 0,33; г) 0,28.
6. Метал масою 0,4 г містить 6,02 1021 атомів. Визначити метал.
Дано:
N= 6,02 1021 атомів, m(M) = 0,4г.
Знайти:
метал.
Рішення
Шуканий метал - Ca.
Відповідь. Кальцій.
7. На одній чашці терезів знаходиться деяка кількість мідних стружок, на іншій чашці терезів - порція магнію, що містить 75,25 1023 атомів магнію, при цьому ваги перебувають у стані рівноваги. Яка маса порції мідних стружок?
Відповідь. 300 р.
8. Обчислити кількість речовини кальцію, що міститься у 62 кг фосфату кальцію.
Відповідь. 600 моль.
9. У зразку металу міді зі сріблом число атомів міді дорівнює числу атомів срібла. Обчислити масову частку срібла у металі.
Відповідь. 62,8%.
10. Знайти масу однієї структурної одиниці кухонної солі NaCl.
Відповідь. 9,72 10–23 р.
11. Знайти молярну масу речовини, якщо маса однієї молекули становить 5,31 10–23 р.
Відповідь. 32 г/моль.
12. Знайти молярну масу газоподібної речовини, якщо 112 мл при н.у. мають масу 0,14 р.
Відповідь. 28 г/моль.
13. Знайти молярну масу газоподібної речовини, якщо за н.у. 5 г цієї речовини займають об'єм 56 л.
Відповідь. 2 г/моль.
14. Де міститься більше атомів водню: у 6 г води чи 6 г етилового спирту?
Відповідь. 6 г етилового спирту.
15. Скільки грамів кальцію міститься в 1 кг гіпсу?
Відповідь. 232,5 р.
16. Обчисліть у солі Мора, яка має формулу Fe(NH 4 ) 2 (SO 4 ) 2 6H 2 O, масові частки (%):
а) азоту; б) води; в) сульфат-іонів.
Відповідь. а) 7,14; б) 27,55; в) 48,98.
Рівень В
1. До 100 г 20%-го розчину соляної кислоти додали 100 г 20%-го розчину гідроксиду натрію. Скільки структурних одиниць солі NaCl та молекул води містить одержаний розчин?
Відповідь. 5,65 1024 молекул води та 3,01 1023 структурні одиниці солі NaCl.
2. Визначити масу 8,2 л газової суміші гелію, аргону та неону (н.у.), якщо на один атом гелію в цій суміші припадає два атоми неону та три атоми аргону.
Відповідь. 10 р.
3. У якому співвідношенні по масі необхідно змішати 2% розчини хлориду калію і сульфату натрію, щоб у підсумковому розчині іонів натрію було по масі вчетверо більше, ніж іонів калію?
Відповідь. 6,46: 1.
4. Щільність рідкого кисню за температури –183 °С дорівнює 1,14 г/см3 . У скільки разів збільшиться обсяг кисню при переході його з рідкого станув газоподібне за н.у.?
Відповідь. У 798 разів.
5. Чому дорівнює масова частка сірчаної кислоти у розчині, в якому числа атомів водню та кисню рівні між собою?
Рішення
Розчин H 2 SO 4 складається з H 2 SO 4 та H 2 O. Нехай (H 2 SO 4 ) = x моль, тоді (H H 2 SO 4 ) = 2xмоль;
(H 2 O) = y моль, тоді (H H 2 O) = 2y моль.
Сума (H у р-рі) = (2x + 2y) моль.
Визначимо кількість речовини атомарного кисню:
(O в H 2 SO 4 ) = 4x моль, (O H 2 O) = yмоль.
Сума (O у р-рі) = (4x + y) моль.
Оскільки числа атомів O та H рівні між собою, то 2x + 2y = 4x + y.
Вирішуючи рівняння, отримуємо: 2x = y. Якщо
Визначення еквівалентної кількості речовини за вторинною хмарою
Визначення еквівалентної кількості речовини за первинною хмарою
Визначення кількісних характеристик викиду
Прогнозування глибин зон зараження СДОР
Вихідні дані для прогнозування масштабів зараження СДОР
1. Загальна кількість СДОР на об'єкті та дані щодо розміщення їх запасів у ємностях та технологічних трубопроводах.
2. Кількість СДЯВ, викинутих в атмосферу, і характер їх розливу на поверхні, що підстилає («вільно», «в піддон» або «обвалування»).
3. Висота піддону або обвалування складських ємностей.
4. Метеорологічні умови: температура повітря, швидкість вітру (на висоті флюгера), рівень вертикальної стійкості повітря.
При завчасному прогнозуванні масштабів зараження у разі виробничих аварій як вихідних даних рекомендується приймати: за величину викиду СДЯВ ( Q про ) – його вміст у максимальній за обсягом ємності (технологічної, складської, транспортної та ін.), метеорологічні умови – ступінь вертикальної стійкості повітря, швидкість вітру та температуру. Для прогнозу масштабів зараження безпосередньо після аварії повинні братися конкретні дані про кількість викинутого (розлився) СДОР, час, що минув після аварії, і характер розливу на поверхні, що підстилає. Зовнішні межі зони зараження СДОР розраховуються по пороговій токсодозі при інгаляційному впливі на організм людини.
Розрахунок глибини зони зараження СДОР ведеться за допомогою даних, наведених у таблицях 11-13, значення глибини зони зараження при аварійному викиді (розливі) СДОР визначається за таблицею 8 залежно від кількісних характеристик викиду і швидкості вітру.
Кількісні характеристики викиду СДОР для розрахунку масштабів зараження визначаються за їх еквівалентними значеннями.
Для стиснутих газів еквівалентна кількість речовини визначається лише за первинною хмарою.
Для зріджених СДОР, температура кипіння яких вище температури довкілля, еквівалентна кількість речовини визначається лише за вторинною хмарою Для СДЯВ, температура кипіння яких нижче температури навколишнього середовища, еквівалентна кількість речовини визначається за первинною та вторинною хмарою.
Еквівалентна кількість речовини за первинною хмарою (у тоннах) визначається за формулою
де До 1 - Коефіцієнт, що залежить від умов зберігання СДОР, таблиця 12;
До 3- коефіцієнт, що дорівнює відношенню порогової токсодози хлору до порогової токсодози іншого СДОР, таблиця 12;
До 5- коефіцієнт, що враховує рівень вертикальної стійкості повітря (приймається рівним для інверсії – 1; для ізотермії – 0,23; для конвекції – 0,08), таблиця 11;
До 7- Коефіцієнт, що враховує вплив температури повітря, таблиця 12;
Q o- кількість викинутої (розлилася) при аварії речовини, т.ч.
Еквівалентна кількість речовини з вторинної хмари розраховується за формулою
де До 2 - Коефіцієнт, що залежить від фізико-хімічних властивостей СДОР, таблиця 12;
До 4- Коефіцієнт, що враховує швидкість вітру, таблиця 13;
До 6- Коефіцієнт, що залежить від часу, що пройшов після початку аварії; N , До 6 визначається після розрахунку тривалості tІ часу випаровування речовини, при N = t;
h- Товщина шару СДЯВ, м;
d- Щільність СДЯВ, т/м3, таблиця 12.
Висота рідини, що розлилася, при вільному розливі приймається 0,05 м. Якщо є піддон або ємність обвалована, то
де Н - висота піддону або обвалування.
Час випаровування СДОР розраховується за формулою
, (Г). (4)
Таблиця 11
Визначення ступеня вертикальної стійкості повітря за прогнозом погоди
ПРИМІТКА:
1. Позначення: ін –інверсія; з- Ізотермія; до– конвекція, літери у дужках – при сніговому покриві.
2. Під терміном «Ранок»розуміється період часу протягом двох годин після сходу сонця; під терміном «вечір»- протягом двох годин після заходу сонця.
Період від сходу до заходу за вирахуванням двох ранкових годин – день,а період від заходу до сходу за вирахуванням двох вечірніх годин – ніч.
3. Швидкість вітру та ступінь вертикальної стійкості повітря приймається у розрахунках на момент аварій.
Таблиця 9
Таблиця 13
Значення коефіцієнта До 4 в залежності від швидкості вітру
| Швидкість вітру, м/с | |||||||||||
| До 4 | 1,0 | 1,33 | 1,67 | 2,0 | 2,34 | 2,67 | 3,0 | 3,34 | 3,67 | 4,0 | 5,68 |
Формула знаходження кількості речовини?
Ірина Рудерфер
Кількість речовини - фізична величина, що характеризує кількість однотипних структурних одиниць, які у речовині. Під структурними одиницями розуміються будь-які частинки, у тому числі складається речовина (атоми, молекули, іони, електрони чи будь-які інші частки) . Одиниця виміру кількості речовини в СІ – моль.
[ред.] Застосування
Ця фізична величина використовується для вимірювання макроскопічних кількостей речовин у тих випадках, коли для чисельного опису процесів, що вивчаються, необхідно брати до уваги мікроскопічну будову речовини, наприклад, в хімії, при вивченні процесів електролізу, або в термодинаміці, при описі рівнянь стану ідеального газу.
При описі хімічних реакційкількість речовини є більш зручною величиною, ніж маса, так як молекули взаємодіють незалежно від їх маси в кількостях, кратних цілим числам.
Наприклад, для реакції горіння водню (2H2 + O2 → 2H2O) потрібна вдвічі більша кількість речовини водню, ніж кисню. При цьому маса водню, що бере участь у реакції, приблизно в 8 разів менше маси кисню (оскільки атомна маса водню приблизно в 16 разів менше атомної масикисню). Таким чином, використання кількості речовини полегшує інтерпретацію рівнянь реакцій: співвідношення між кількістю реагуючих речовин безпосередньо відображається коефіцієнтами в рівняннях.
Так як використовувати в розрахунках безпосередньо кількість молекул незручно, тому що це число в реальних дослідах занадто велике, замість виміру кількості молекул «в штуках» їх міряють в молях. Фактична кількість одиниць речовини в 1 молі називається число Авогадро (NA = 6,022 141 79(30)×1023 моль-1)(правильніше - постійна Авогадро, оскільки на відміну від числа ця величина має одиниці виміру).
Кількість речовини позначається грецькою літерою ν(ню) або, спрощено, латинською n(ен). Для обчислення кількості речовини на підставі її маси користуються поняттям молярна маса: ν = m/M де m – маса речовини, M – молярна маса речовини. Молярна маса - це сумарна маса одного молячи молекул даної речовини. Молярна маса речовини може бути отримана добутком молекулярної маси цієї речовини на кількість молекул в 1 моле - на число Авогадро.
За законом Авогадро, кількість газоподібної речовини також можна визначити на підставі його обсягу: ν = V / Vm - де V - обсяг газу (за нормальних умов) , Vm - молярний обсяггазу при Н. У., рівний 22,4 л/моль.
Таким чином, справедлива формула, що поєднує основні розрахунки з кількістю речовини: 
Діана тангатова
позначення: моль, міжнародне: mol - одиниця виміру кількості речовини. Відповідає кількості речовини, в якій міститься NA частинок (молекул, атомів, іонів). Тому була введена універсальна величина - кількість моль. Часто зустрічається фраза у завданнях - «було отримано… моль речовини»
NA = 6,02 · 1023
NA – число Авогадро. Теж «число за домовленістю». Скільки атомів міститься у стрижні кінчика олівця? Близько тисячі. Оперувати такими розмірами не зручно. Тому хіміки та фізики всього світу домовилися – позначимо 6,02 · 1023 частинок (атомів, молекул, іонів) як 1 моль речовини.
1 моль = 6,02 · 1023 частинок
Це була перша з основних формул для вирішення задач.
Молярна маса речовини
Молярна маса речовини – це маса однієї моль речовини.
Позначається як Mr. Знаходиться по таблиці Менделєєва - це сума атомних мас речовини.
Наприклад, нам дана сірчана кислота – H2SO4. Давайте порахуємо молярну масу речовини: атомна маса H = 1, S-32, O-16.
Mr(H2SO4)=1 2+32+16 4=98 г\моль.
Друга необхідна формула для вирішення задач
Формула маси речовини:
Т. е., щоб знайти масу речовини, необхідно знати кількість моль (n), а молярну масу ми знаходимо з Періодичної системи.
Закон збереження маси - маса речовин, що вступили в хімічну реакцію, завжди дорівнює масі речовин, що утворилися.
Якщо знаємо масу (маси) речовин, які вступили у реакцію, ми можемо знайти масу (маси) продуктів цієї реакції. І навпаки.
Третя формула для вирішення задач з хімії.
Об'єм речовини:
Основні формули для вирішення задач з хімії
Звідки взялося число 22.4? Із закону Авогадро:
У рівних обсягах різних газів, взятих при однакових температурі і тиску, міститься одне й те число молекул.
Відповідно до закону Авогадро, 1 моль ідеального газу за нормальних умов (н. у.) має той самий об'єм Vm = 22,413 996(39) л
Тобто, якщо завдання нам дано нормальні умови, то, знаючи кількість моль (n), ми можемо знайти обсяг речовини.
Отже, основні формули для вирішення задач з хімії
ПозначенняФормулиЧисло АвогадроNA
6,02 · 1023 частинок
Кількість речовини n (моль)
n=m\Mr
n=V\22.4 (л\моль)
Маса речовин (г)
m=n Mr
Об'єм речовиниМ (л)
V=n 22.4 (л\моль)
Або ще зручна табличка:
Основні формули для вирішення задач з хімії
Це є формули. Часто для вирішення завдань потрібно спочатку написати рівняння реакції та (обов'язково!) розставити коефіцієнти – їх співвідношення визначає співвідношення молей у процесі.
Формула щоб знайти число молей через масу та молярну масу. Будь ласка, дайте формулу завтра іспит!
Катерина курганська
Міль, молярна маса
У хімічних процесах беруть участь найдрібніші частки – молекули, атоми, іони, електрони. Число таких частинок навіть у малій порції речовини дуже велике. Тому, щоб уникнути математичних операцій із великими числами, для характеристики кількості речовини, що у хімічної реакції, використовується спеціальна одиниця – моль.
Моль - це така кількість речовини, в якій міститься певна кількість частинок (молекул, атомів, іонів), що дорівнює постійній Авогадро
Постійна Авогадро NA визначається як число атомів, що міститься в 12 г ізотопу 12С:
Таким чином, 1 моль речовини містить 6,02 1023 частинок цієї речовини.
Виходячи з цього, будь-яку кількість речовини можна виразити певним числом молей ν (ню) . Наприклад, у зразку речовини міститься 12,04 1023 молекул. Отже, кількість речовини у цьому зразку становить:
У загальному вигляді:
Де N – число частинок цієї речовини;
NA – число частинок, що містить 1 моль речовини (постійна Авогадро).
Молярна маса речовини (M) – маса, яку має 1 моль цієї речовини.
Ця величина, що дорівнює відношенню маси m речовини до кількості речовини ν, має розмірність кг/моль або г/моль. Молярна маса, виражена г/моль, чисельно дорівнює відносної відносної молекулярної масі Mr (для речовин атомної будови – відносної атомної масі Ar).
Наприклад, молярна маса метану CH4 визначається наступним чином:
Мr(CH4) = Ar(C) + 4 Ar(H) = 12+4 =16
M(CH4)=16 г/моль, тобто 16 г CH4 містять 6,02 1023 молекул.
Молярну масу речовини можна обчислити, якщо відомі її маса m і кількість (число молей) ν за формулою:
Відповідно, знаючи масу та молярну масу речовини, можна розрахувати число його молей:
Або знайти масу речовини за кількістю молей та молярної маси:
m = ν M
Необхідно відзначити, що значення молярної маси речовини визначається його якісним та кількісним складом, тобто залежить від Mr та Ar. Тому різні речовини за однакової кількості молей мають різні маси m.
Приклад
Обчислити маси метану CH4 та етану С2H6, взятих у кількості ν = 2 моль кожного.
Рішення
Молярна маса метану M(CH4) дорівнює 16 г/моль;
молярна маса етану M(С2Н6) = 2 12+6=30 г/моль.
Звідси:
m(CH4) = 2 моль 16 г/моль = 32 г;
m(С2Н6) = 2 моль 30 г/моль = 60 г.
Таким чином, моль – це порція речовини, що містить одне й те саме число частинок, але має різну масу для різних речовин, тому що частинки речовини (атоми та молекули) не однакові за масою.
n(CH4) = n(С2Н6), але m(CH4)< m(С2Н6)
Обчислення ν використовується практично в кожній розрахунковій задачі.
Іван князів
маса вимірюється в грамах, кількість речовини в молях, молярна маса в грамах поділених на моль. Ясно, щоб отримати молярну масу треба масу розділити на кількість, відповідно кількість - це маса ділити на молярну масу.
Найбільш типовими процесами, здійснюваними хімії, є хімічні реакції, тобто. взаємодії між якими вихідними речовинами, що призводять до утворення нових речовин. Речовини реагують у певних кількісних відносинах, які потрібно враховувати, щоб отримання бажаних продуктів витратити мінімальну кількість вихідних речовин і створювати марних відходів виробництва. Для розрахунку мас реагуючих речовин виявляється необхідною ще одна фізична величина, яка характеризує порцію речовини з точки зору кількості структурних одиниць, що містяться в ній. Саме собою його число надзвичайно велике. Це очевидно, зокрема, на прикладі 2.2. Тому в практичних розрахунках кількість структурних одиниць замінюється особливою величиною, яка називається кількістюречовини.
Кількість речовини - це міра числа структурних одиниць, що визначається виразом
де N(X)- число структурних одиниць речовини Xв реально або подумки взятої порції речовини, N A = 6,02 10 23 - постійна (число) Авогадро, що широко використовується в науці, одна з фундаментальних фізичних постійних. У разі потреби можна використовувати точніше значення постійної Авогадро 6,02214 10 23 . Порція речовини, що містить N a структурних одиниць, є одинична кількість речовини - 1 моль. Таким чином, кількість речовини вимірюється в молях, а постійна Авогадро має одиницю виміру 1/моль, або в іншому записі моль -1.
При всіляких міркуваннях та розрахунках, пов'язаних із властивостями речовини та хімічними реакціями, поняття кількість речовиниповністю замінює поняття кількість структурних одиниць.Завдяки цьому відпадає потреба використовувати великі числа. Наприклад, замість того, щоб сказати «взято 6,02 10 23 структурних одиниць (молекул) води», ми скажемо: «взято 1 моль води».
Будь-яка порція речовини характеризується як масою, і кількістю речовини.
Відношення маси речовиниXдо кількості речовини називається молярною масоюМ(Х):
Молярна маса чисельно дорівнює масі 1 моль речовини. Це важлива кількісна характеристика кожної речовини, яка залежить від маси структурних одиниць. Число Авогадро встановлено таким, що молярна маса речовини, виражена в г/моль, чисельно збігається з відносною молекулярною масою М гДля молекули води М г = 18. Це означає, що молярна маса води М(Н 2 0) = 18 г/моль. Користуючись даними таблиці Менделєєва, можна обчислювати і більш точні значення М гі М(Х),але в навчальних завданняхз хімії це зазвичай не потрібно. Зі всього сказаного зрозуміло, наскільки просто розрахувати молярну масу речовини - достатньо скласти атомні маси відповідно до формули речовини і поставити одиницю виміру г/моль. Тому формулу (2.4) практично використовують для розрахунку кількості речовини:
Приклад 2.9.Розрахуйте молярну масу питної соди NaHC03.
Рішення.Відповідно до формули речовини М г = 23 + 1 + 12 + 3 16 = 84. Звідси, за визначенням, M(NaIIC0 3 ) = 84 г/моль.
Приклад 2.10.Яка кількість речовини становить 16,8 г питної соди? Рішення. M(NaHC0 3) = 84 г/моль (див. вище). За формулою (2.5)
Приклад 2.11.Скільки толик (структурних одиниць) питної соди перебуває у 16,8 г речовини?
Рішення.Перетворюючи формулу (2.3), знаходимо:
AT(NaHC0 3) = N a n(NaHC0 3);
tt(NaHC0 3) = 0,20 моль (див. приклад 2.10);
N(NaHC0 3) = 6,02 10 23 моль" 1 0,20 моль = 1,204 10 23 .
Приклад 2.12.Скільки атомів міститься в 16,8 г питної соди?
Рішення.Питна сода, NaHC0 3 складається з атомів натрію, водню, вуглецю та кисню. Усього в структурній одиниці речовини 1 + 1 + 1 + 3 = 6 атомів. Як було знайдено в прикладі 2.11, дана маса питної соди складається з 1204 10 23 структурних одиниць. Тому загальна кількість атомів у речовині становить
Отже, кількість речовини в хімії позначається грецькою літерою "ню".
Пам'ятаю, як у 9-му класі мій учитель фізики Ігор Юрійович навчав мене правильно писати букву ”ню”. До цього вона у мене виходила трохи коряво.
Але оскільки на БВ не проходять грецькі літери, я позначатиму кількість речовини латинською літерою v. Латинська - дуже схожа на грецьку "ню".
Розглянемо такі випадки.
1) Якщо нам відомо кількість частинок речовини, то кількість речовини можна знайти за такою формулою:
кількість речовини;
n кількість частинок речовини. Це безрозмірна величина, тобто це число. Щоправда, це число буває дуже великим, наприклад, 5*(10^24).
NA постійна Авогадро. Постійна Авогадро є універсальну константу. NA = 6,022 * (10 ^ 23) моль ^ (1).
2) Якщо нам відома маса речовини, то кількість речовини знаходиться за такою формулою:
кількість речовини;
m маса речовини;
M молярна маса речовини знаходиться за хімічною формулою речовини, за допомогою періодичної системиД. І. Менделєєва, шляхом підсумовування атомних мас всіх входять у молекулу атомів з урахуванням наявних індексів.
3) Якщо нам відомий обсяг газоподібногоречовини, то ми можемо знайти кількість речовини газу за такою формулою:
кількість речовини;
V об'єм газу;
Vm молярний об'єм газів. Молярний обсяг газів це універсальна константа. Vm = 22414 л/моль = 22414 м3/моль.
Повторюся, що формула v = V/Vm правильна тільки для газів!
Зрештою, розглянемо Ваш випадок.
Вам за умовою дані об'єм та об'ємна частка.
Я ризикну припустити, що у Вас завдання приблизно такого роду:
Об'єм газової суміші становить 240 л. Об'ємна частка кисню у суміші дорівнює 45%. Обчисліть кількість речовини кисню в суміші.
Таке завдання вирішується на дві дії.
1) Знаходимо об'єм кисню:
V(O2)=V0*ф/100=240 л*45/100=108 л.
(Ф це об'ємна частка, вона позначається грецькою літерою "фі";. Замість не доводиться писати російську ф).
2) Знаходимо кількість речовини кисню. Кисень це газ, отже, маємо право скористатися формулою v = V/Vm.
v (O2) = V/Vm = 108 л: 22,414 л/моль = 4,818 моль. Округлення виконано до тисячних.
У хімії кількість речовини вимірюють у молях. У одному молі кількість речовини чисельно = постійної Авогадро (NA = 6,022). Якщо число молекул N дорівнює NA, то їхня вага в атомних одиницях маси (а.е.м.) дорівнює їхній вазі в грамах. Отже, щоб перекласти а. у грами, просто множимо їх на NA (6,022 * а.е.м. = 1г).
Масу 1 молячи речовини прийнято називати молярною масою (позначається буквою M), яка визначається за допомогою множення молекулярної маси на постійну Авогадро.
Молекулярну масузнаходять шляхом додавання атомної маси атомів, які входять до складу молекули конкретної речовини. Класичний приклад молекулярної маси молекул води: 1*2+16=18 г/моль.
Кількість речовини обчислюється за формулою: n = mM, де m це маса речовини.
Число молекул: N = NA * n
для газів використовується така формула: V = Vm *n, у якій Vm це молярний об'єм газу, за нормальних умов дорівнює 22,4 л/моль.
Загальне співвідношення таке:
Кількість речовини - це хімічний термін, який використовується і в деяких випадках для підрахунку кількості однотипних структурних одиниць.
Ще в школі викладають подібний матеріал і коми було цікаво запам'ятав цю інформацію та формули.
Але якщо хтось забув, може освіжити пам'ять:
Завдання вирішуємо із застосуванням формули n = mM, де m приймаємо за масу речовини.
Кількість речовини – це число молекул і позначається молями.
1 моль дорівнює 6,02.1023 структурних частинок речовини.
Тут можна подивитися, як вирішуються такі завдання.
Знаходження кількості речовини зазвичай використовується у фізиці або хімії. Є кілька формул, якими можна знайти кількість речовини, залежно від даних нам за умови завдання даних. Ось ці формули:
Кількість речовини можна знайти, слід розділити масу на молярну масу
Часто можна побачити, як застосовують таке поняття, як молярний обсяг - V(m). Він дорівнює обсягу однієї моль речовини - має таку формулу:
Ще можна використати слідство з одного з основних законів хімічної науки – закон Авогардо.
Кількість речовини є фізичною величиною, що характеризується однотипними структурними одиницями, що є в речовині. Так ось під цими структурними одиницями маються на увазі будь-які складові речовина частинки (молекули, іони, атоми, електрони та інше). Кількість речовини вимірюється у системі СІ в молях.
Ось як можна знайти кількість речовини:
Найбільшого поширення для пошуку кількості речовини набула така формула
Як бачимо, розрахунки необхідно будувати відштовхуючись від вступних даних, якщо або від маси, або від об'єму речовини.
Одиниця виміру кількості речовини – моль. Позначається через букву n. Загальні формулидля знаходження:
У формулі могли зустрітися незнайомі позначення, треба чітко знати, що:
N – число молекул;
Vm молярний об'єм газів ( постійна величинарівна 22,414 л/моль).
Перш за все давайте розберемося, що таке "кількість речовини".
Під цим поняттям розуміють таку величину, що характеризує кількість структурних однотипних одиниць речовини. Структурними одиницями може бути як атоми, молекули, і електрони, іони.
Кількість речовини вимірюється у молях.
Один моль містить певну кількість речовини, яка зветься постійна Авогадро або число Авогадро.
Це число дорівнює NA = 6,022 141 79 (30) 1023 моль1.
Так ось кількість речовини можна знайти за такою формулою:
n = m/M
де m – це буде маса речовини, а M – це буде молярна маса речовини.
Є ще одна формула:
n = V / Vm
де V - це буде обсяг газу в нормальних умовах, а Vm - це буде молярний обсяг газу за нормальних умов (він дорівнює 22,4 л/моль).
Хімічні реакції протікають між речовинами. Речовини складаються з атомів, молекул або іонів, і саме ці елементарні частинки речовини беруть участь у взаємодії один з одним.
хімічні реакції - це взаємодія або перегрупування окремих атомів, молекул або іонів реагуючих речовин
Насправді (в промисловості, чи хімічної лабораторії) реакції проводять із макрокількістю речовин, які з величезної кількості його найпростіших хімічних частинок (атомів, молекул іонів).
Грунтуючись на атомній гіпотезі Дальтона та гіпотезі Авогадро, австрійський фізик Лошмідт у 1865 р. встановив кількісне співвідношення між мікро- та макрообластю хімії. Він знайшов, що в 1 см 3 газу за нормальних фізичних умов міститься приблизно 2,69 · 1019 частинок цього газу (атомів для атомних газів, наприклад гелій (He), молекул - для молекулярних газів, наприклад водень (H 2)). Це число 2,69 · 1019 у фізиці називається числом Лошмідта.
Для того, щоб легше розрізняти мікро- та макрообласті хімії, введено поняття про кількість речовини (позначення n - у фізиці, або ν (ню) - у хімії) - фізико-хімічній величині, що характеризує макропорцію цієї речовини подібно до того, як число частинок ( або взагалі деяких об'єктів, однакових предметів) характеризує мікропорцію речовини (наприклад, 2 атоми кисню, 7 молекул водню).
У хімії мірою хімічних частинок є їх ціле число (т.к. частинки - атоми, молекули, іони визначають і характеризують властивості речовини, їх число не може бути дробовим, а є тільки цілим, наприклад 2 атома гелію - але не 2,3 ( дві цілих три десятих) атома гелію, тому, що три десятих - це частина атома, яка не може мати нічого спільного з атомом і його характерними фізико-хімічними властивостями і хімією), а мірою порцій речовин є їх кількість, числове значення якого вже може бути цілим і дробовим (наприклад 1 моль хлору, 3,16 моль кремнію).
Поряд з цим та ж порція речовини може бути охарактеризована її масою або об'ємом (які взаємопов'язані через поняття щільність, для твердих та рідких речовин).
Подібно до того, як наші предки вигадували назви для позначення певної кількості предметів, наприклад 12 горошин (або інших предметів) раніше називали дюжиною; в 1971 р., хіміки домовилися (офіційно, на міжнародному рівні, і позначення моль було включено до Міжнародної системи СІ) називати певну кількість частинок речовини (матерії) словом — моль(mol - міжнародне позначення).
Яке число частинок міститься в 1 моль речовини (матерії)?
Кількість речовини, що міститься в порції простого або складної речовини, Визначається порівнянням з деякою строго визначеною одиничною кількістю речовини. При цьому основою для порівняння є найбільш поширений ізотоп вуглецю - 12 С
Міль - це кількість речовини, що містить стільки ж формульних одиниць цієї речовини, скільки містить атомів 12 грам (точно) ізотопу вуглецю-12
Формульна одиниця речовини (або структурний елемент речовини, його елементарний об'єкт) - це хімічна частка (атом, молекула, катіон, аніон), а також будь-яка сукупність інших елементарних частинокпередана її хімічною формулою, або символом, наприклад: Na, H 2 O, H 2 SO 4 , NH + , e - (електрон), CuSO 4 5H 2 O. Тому задану кількість речовини має сенс, якщо точно названа сама речовина, тобто. зазначено, із яких формульних одиниць воно складається. Так, запис «1 моль хлору» не повної (зокрема й такі записи за умов завдань вважаються помилкою умови) т.к. вона може відноситися як до 1 моль газу молекулярного хлору Cl 2 так і до 1 моль атомів хлору Cl як елемента, а це різні речовини, з різними масами частинок та фізико-хімічними властивостями.
У назві фізичної величини - кількість речовини - слово "речовина" вжито в більш широкому значенні, Що позначає не тільки хімічну речовину, а й саму матерію Тому число формульних одиниць включаються також електрони (а фізиці та інші фізичні частинки), які самі хімічної речовини не утворюють. Кількість електронного газу (або просто електронів) також може бути 1 моль, оскільки електрони (та інші подібні до них частинки) є обчислюваними на рівні з атомами, молекулами та іонами.
Так ось, 1 моль = 6.02214082(11)×10 23штук формульних одиниць (атомів, молекул, іонів та ін. частинок). Фізико-хімічна константа, що відповідає цьому числу, називається постійною Авогадро (число Авогадро) і позначається N A:
N A = 6.02214082(11)×10 23 моль -1 ≈ 6.022×10 23 моль -1
Не слід плутати число Авогадро з числом Лошмідта. Число Авогадро універсальне, воно вказує на число формульних одиниць речовини в його кількості, що дорівнює 1 моль, незалежно від агрегатного стану речовини. Число Лошмідта має обмежений сенс, воно відноситься тільки до газів за нормальних фізичних умов, для яких можна використовувати постійну Лошмідта:
N L = 2,686754 · 10 19 см -3 ≈ 2,69 · 10 19 см -3
Постійні Авогадро та Лошмідта визначені з достатньою точністю при використанні різних методів та об'єктів. Однозначність результатів їх визначень є прямим доказом існування атомів та молекул, що підтверджує наукову виправданість атомно-молекулярного вчення.
Запис формульних одиниць у рівняннях реакцій означає як, що реагують між собою окремі частинки речовин, а й їх макропорції (у кожній з яких міститься величезна кількість хімічних частинок).
приклад. З рівняння хімічної реакції
2Na + 2H 2 O = 2NaOH + H 2
слід, що два атоми натрію реагують з двома молекулами води і при цьому утворюється дві формулні одиниці гідроксиду натрію (речовина складається не з молекул, а з іонів Na + і OH -) і одна молекула водню. Але наведене рівняння показує не тільки хімічну реакцію на мікро рівні (між атомами), воно також показує взаємодію речовин на макро рівні:
2 моль Na, або 2 * 6.022×10 23 штук атомів Na реагує з 2 моль H 2 O, або 2 * 6.022×10 23 штук молекул H 2 O при цьому утворюються 2 моль іонів Na + 2 моль іонів OH - і 1 моль молекул H 2
Кількість речовини може характеризувати також порції фізичних частинок (наприклад електронів), отже і порції електричних зарядівяк на електронах, і на іонах.
У старій хімічній літературі (до 1970 р.) до введення кількості речовини як фізичної величини, моль замінював поняття молярна маса, а саме, одна грам-молекула (скорочено моль) речовини відповідала його масі (у грамах), числове значення якої дорівнювало відносної молекулярної маси. масі цієї речовини. Аналогічно застосовувалися поняття «грам-іон» та «грам-атом».
Застосування
Ця фізична величина використовується для вимірювання макроскопічних кількостей речовин у тих випадках, коли для чисельного опису досліджуваних процесів необхідно брати до уваги мікроскопічну будову речовини, наприклад, у хімії, при вивченні процесів електролізу, або в термодинаміці, при описі рівнянь стану ідеального газу.
При описі хімічних реакцій кількість речовини є більш зручною величиною, ніж маса, так як молекули взаємодіють незалежно від їх маси в кількостях, кратних цілим числам.
Наприклад, для реакції горіння водню (2H 2 + O 2 → 2H 2 O) потрібна вдвічі більша кількість речовини водню, ніж кисню . При цьому маса водню, що бере участь у реакції, приблизно в 8 разів менше маси кисню (оскільки атомна маса водню приблизно в 16 разів менше атомної маси кисню). Таким чином, використання кількості речовини полегшує інтерпретацію рівнянь реакцій: співвідношення між кількістю реагуючих речовин безпосередньо відображається коефіцієнтами в рівняннях.
Так як використовувати в розрахунках безпосередньо кількість молекул незручно, тому що це число в реальних дослідах занадто велике, замість виміру кількості молекул «у штуках» їх вимірюють в молях. Фактична кількість одиниць речовини в 1 молі називається числом Авогадро (N A = 6,022 141 79(30)·10 23 моль −1) (правильніше - постійна Авогадро, Оскільки на відміну від числа ця величина має одиниці виміру).
Кількість речовини позначається латинською n (ен) і не рекомендується позначати грецькою літерою (ню), оскільки цією буквою в хімічній термодинаміці позначається стехіометричний коефіцієнт речовини реакції, а він, за визначенням, позитивний для продуктів реакції і негативний для реагентів. Однак у шкільному курсішироко використовується саме грецька літера(ню).
Для обчислення кількості речовини виходячи з його маси користуються поняттям молярна маса : , де m - маса речовини, M - молярна маса речовини. Молярна маса - це маса, яка припадає на одну міль цієї речовини. Молярна маса речовини може бути отримана добутком молекулярної маси цієї речовини на кількість молекул в 1 моле - на число Авогадро . Молярна маса (виміряна в г/моль) чисельно збігається із відносною молекулярною масою.
За законом Авогадро , кількість газоподібної речовини також можна визначити на підставі його об'єму : = V / V m , де V - об'єм газу (за нормальних умов), V m - молярний об'єм газу при Н. У., рівний 22,4 л /моль.
Таким чином, справедлива формула, що поєднує основні розрахунки з кількістю речовини:
Wikimedia Foundation. 2010 .
Дивитись що таке "Кількість речовини" в інших словниках:
кількість речовини- medžiagos kiekis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Dydis, isreiškiamas medžiagos masės ir jos molio masės dalmeniu. atitikmenys: англ. amount of substance vok. Molmenge, f; Stoffmenge, f rus. кількість речовини, n; Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
кількість речовини- medžiagos kiekis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. amount of substance vok. Stoffmenge, f rus. кількість речовини, n pranc. quantité de matière, f … Fizikos terminų žodynas
Фіз. величина, що визначається числом структурних елементів (атомів, молекул, іонів та ін. частинок або їх груп), що містяться у ве (див. Моль). Великий енциклопедичний політехнічний словник
кількість речовини утриманої в організмі- rus вміст (з) шкідливої речовини в організмі, кількість (с) речовини утриманої в організмі eng body burden fra charge (f) corporelle deu inkorporierte Безпека та гігієна праці. Переклад англійською, французькою, німецькою, іспанською мовами
незначна кількість (речовини)- дуже мала кількість речовини - Тематики нафтогазова промисловість Синоніми дуже мала кількість речовини EN trace … Довідник технічного перекладача
Мінімальна кількість речовини, що одноразово перебуває у виробництві, яка визначає межу між технологічними процесами та технологічними процесами підвищеної пожежної небезпеки.
