Какое число молекул содержится в 5 моль кислорода
Что такое моль?
Характеристики физических тел, химических веществ описываются при помощи определенных параметров, которые имеют единицы измерения. Так, например, масса любого вещества в системе СИ измеряется в килограммах, а объем в литрах.
При составлении химических уравнений мы рассматриваем качественный состав химической реакции, то есть определяем, какие вещества вступают в химическую реакцию, и какие образуются. Например, реакция магния с серой описывается следующим химическим уравнением:
Mg + S = MgS.
Из уравнения реакции следует, что при взаимодействии одного атома магния с одним атомом серы образуется одна формульная единица сульфида магния MgS. Естественно, невозможно взвесить один или два атома. Это и не нужно, так как для определения количества частиц, вступающих и образующихся в результате химических реакций, используется физическая величина – количество вещества.
Количество вещества– физическая величина, которая определяет количество структурных частиц (атомов, молекул, ионов) в определенной порции вещества. В системе СИ количество вещества допускается обозначать двумя символами: «n» (эн) и «????» (ню). В химии более распространен второй символ, это греческая буква ню.
Любая физическая величина имеет единицу измерения. Единицей измерения количества вещества является моль. Сколько же частиц составляет 1 моль?
Моль – это количество вещества, содержащее столько же частиц (атомов, молекул, ионов), сколько содержится атомов углерода в 12 г углерода.
Термин «моль» происходит от латинского слова moles – количество, масса, счётное множество. Слово «моль» не склоняется, если перед ним есть число, но склоняется, если числа нет. Например: взято 2 моль водорода, определение моля.
Путем измерений было установлено, что в 12 г углерода, содержится 6,02·1023 атомов углерода. Следовательно, 1 моль любого вещества содержит одинаковое количество структурных частиц, а именно 6,02·1023. Вода количеством вещества 1 моль содержит 6,02·1023 молекул воды. Железо количеством вещества 1 моль содержит 6,02∙1023 атомов железа и так далее.
Количество структурных частиц, содержащихся в 1 моль любого вещества, – величина постоянная, и названа в честь итальянского ученого Амадео Авогадро – постоянной (числом) Авогадро. Постоянную Авогадро обозначают символом NA.
NA= 6,02·1023 атомов
Какова единица измерения постоянной Авогадро? Данная величина показывает количество частиц N, содержащихся в 1 моль ????. Можем записать:
n = N / NA
где N – число структурных звеньев, а NA — постоянная Авогадро
n = m / M
где m – масса вещества (г), а М – его молярная масса (г/моль).
n= V /Vm
где V – объем газа (л), а Vm – молярный объем (л/моль). Vm = 22,4(л/моль).
Примеры решения задач
Рассмотрим примеры задач, в которых используются понятия моль, количество частиц, постоянная Авогадро.
Задача 1. Определите количество атомов, содержащихся в 2 моль фосфора.
Решение:
Для нахождения количества частиц, в данном случае атомов фосфора, мы должны применить формулу:
N = n ·NA
N(P) = 2 моль·6,02∙1023 атомов = 12,04·1023 атомов
Ответ: 12,04·1023 атомов фосфора
Задача 2. Вычислите массу (г) железа, взятого количеством вещества 0, 5 моль?
Дано: ν(Fe)=0,5 моль
Найти: m(Fe) — ?
Решение:
m = M · ν
M(Fe) = Ar(Fe) = 56 г/моль (Из периодической системы)
m (Fe) = 56 г/моль · 0,5 моль = 28 г
Ответ: m (Fe) =28 г
Задача 3. Вычислите массу (г) 12,04· 1023 молекул оксида кальция CaО?
Дано: N(CaO)= 12,04 ·1023 молекул
Найти: m(СaO) — ?
Решение:
m = M · ν, ν= N/Na,
следовательно, формула для расчёта
m = M · (N/Na)
M(CaO) = Ar(Ca) + Ar(O) = 40 + 16 = 56 г/моль
m= 56 г/моль · (12,04 1023/6.02 ·1023 1/моль) = 112 г
Ответ: m= 112 г
Задача 4. Какое количество вещества содержится в 33 г оксида углерода (IV)?
5. Какое число молекул содержится в 2,5 моль кислорода?
Ответ: N(O2) = 1,505 • 1024.
Упражнения и задачи
1. Рассчитайте количество вещества углекислого газа (СO2), если число его молекул равно 1) 1,204·1024; 2) 3,01·1023;
2. Вычислите число молекул в указанных ниже веществах, если их количество вещества равно: 1) 5 моль кислорода O2; 2) 0,25 моль бромоводорода HBr;
3. Какое количество вещества содержится в 54 г воды ?
4. Вычислите массу (г) 18,06· 1023 молекул оксида кальция К2О.