Какое количество молекул воды содержится в 10 молях вещества

1. В каком случае применяют физическую величину «количество вещества» и в каких единицах ее измеряют? Ответ поясните примерами.

Количество вещества применяют в случаях, когда интересует отношение количества частиц, вступающих и/или образующихся в процессе химической реакции.

При горении водорода 2 молекулы водорода соединяются с 1 молекулой кислорода и образуют 2 молекулы воды:

2H2 + O2 = 2H2O

При горении метана 1 молекула метана вступает в химическое взаимодействие с 2 молекулами кислорода и образованием 2 молекул воды и 1 молекулы углекислого газа:

CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O

2. Что означает величина «молярная масса» и чем она отличается от физических величин «относительная молекулярная масса» и «относительная атомная масса»?

Молярная масса — масса одного моля вещества. А один моль это количество вещества, содержащее столько же частиц, сколько их содержится в 12 г углерода, масса которого равна 12 а. е. м.

Или, другими словами: молярная масса — это масса вещества, содержащего столько же частиц, сколько их содержится в 12 г углерода, масса которого равна 12 а. е. м.

Количество частиц, содержащихся в 1 моле вещества это постоянная величина, называемая числом или постоянной Авогадро, и равная 6,02 * 1023.

Поэтому можно сказать, что молярная масса — это масса 6,02 * 1023 частиц (атомов, молекул, ионов) данного вещества.

Относительная атомная (молекулярная) масса — значение массы атома (молекулы), выраженное в атомных единицах массы. Определяется как отношение массы атома данного элемента к 1/12 массы нейтрального атома изотопа углерода 12C.
§ 11 Относительная атомная масса химических элементов

3. Рассчитайте молярные массы воды H2O, углекислого газа CO2, серной кислоты H2SO4, сероводорода H2S.

Молярная масса численно совпадает с относительной молекулярной массой вещества:

M (H2O) = 2*1 + 16 = 18 г/моль
M (CO2) = 12 + 2*16 = 44 г/моль
M (H2SO4) = 2*1 + 32 + 4*16 = 98 г/моль
M (H2S) = 2*1 + 32 = 34 г/моль

4. Дано уравнение реакции 2Mg + O2 = 2MgO. Согласно этому уравнению по аналогии с таблицей 6 составьте таблицу, показывающую соотношения между массой реагирующих веществ в граммах, числом атомов и количеством вещества.

Масса (m)		Число атомов		Количество вещества (n)
Mg	O	Mg	O	Mg	O
48 г	32 г	12,04 * 1023	6,02 * 1023	2 моль	1 моль
24 г	16 г	6,02 * 1023	3,01 * 1023	1 моль	0,5 моль
12 г	8 г	3,01 * 1023	1,505 * 1023	0,5 моль	0,25 моль

5. Составьте 2-3 уравнения известных вам химических реакций и поясните, в каких массовых и количественных соотношениях реагируют вещества.

Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + H2

Количественное соотношение кальция и воды 1 к 2.

Чтобы найти массовое соотношение, нудно найти молярную массу вещества, а затем выразить ее через количественное соотношение:

M (Ca) = 40 г/моль
M (H2O) = 18 г/моль

Так как 1 атом кальция вступает во взаимодействие сразу с 2-мя молекулами воды, то соотношение масс будет:

m (Ca) : m (H2O) = 40 : 2*18 = 40 : 36

Для реакции
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2
Количественное отношение 1:1, массовое отношение 23:18.

Для реакции
Fe + S = FeS
Количественное отношение 1:1, массовое отношение 56:32.

Тестовые задания

1. Медь, взятая количеством вещества 6 моль, имеет массу
1) 60 г 2) 192 г 3) 384 г 4) 400 г

Ar (Cu) = 64 а. е. м.
Поэтому
m (Cu) = 6 * Ar (Cu) = 6 * 64 = 384 г

Ответ: 3.

2. Масса 0,1 моль алюминия равна
1) 0,1 г 2) 2,7 г 3) 260 г 4) 540 г

Ответ: 2.

3. Количество вещества, соответствующее 32 кг оксида железа (III), — это
1) 10 моль 2) 20 моль 3) 100 моль 4) 200 моль

n = m / Mr = 32 000 / 160 = 200 моль

Ответ: 4

3. Количество вещества, соответствующее 560 г карбоната кальция CaCO3, — это
1) 0,56 моль 2) 5,6 моль 3) 6,5 моль 4) 10 моль

n = m / Mr = 560 / 100 = 5,6 моль

Ответ: 2.

Источник

ГДЗ Химия 8 класc Габриелян О.С. , Остроумов И.Г., Сладков С.А., 2018, §10 КОЛИЧЕСТВО ВЕЩЕСТВА

ПРОВЕРЬТЕ СВОИ ЗНАНИЯ

Упражнение 1. Что называют количеством вещества? Количество вещества — это порция вещества, содержащая определённое число частиц (атомов, молекул, ионов).
В каких единицах измеряется эта физическая величина? Миллимолях (ммоль=10-3 моль), молях, киломолях (кмоль=103моль).

Упражнение 2. Что представляет собой число Авогадро? Число 6,02•1023 характеризует особую единицу измерения вещества, называемую количеством вещества.
Как взаимосвязаны количество вещества и число Авогадро? Число Авогадро показывает, сколько частиц содержится в 1 моль вещества. Моль — это количество вещества, содержащее 6,02•1023 частиц (атомов, молекул, ионов).

Упражнение 3. Какое количество вещества атомов каждого химического элемента содержит 1 моль веществ, формулы которых: SO2, Н3РO4, Fе2O3, Са(ОН)2?
В 1 моль оксида серы (IV) SO2 содержится 1 моль атомов серы S и 2 моль атомов кислорода О:
γ(S) = 1 • γ(SO2) = 1 • 1 моль = 1 моль;
γ(О) = 2 • γ(SO2) = 2 • 1 моль = 2 моль.
В 1 моль фосфорной кислоты Н3РO4 содержится 3 моль атомов водорода Н, 1 моль атомов фосфора Р и 4 моль атомов кислорода О:
γ(Н) = 1 • γ(Н3РO4) = 3 • 1 моль = 3 моль;
γ(Р) = 1 • γ(Н3РO4) = 1 • 1 моль = 1 моль;
γ(О) = 4 • γ(Н3РO4) = 4 • 1 моль = 4 моль.
В 1 моль оксида железа (III) Fе2O3 содержится 2 моль формульных единиц железа Fе, 3 моль формульных единиц водорода Н:
γ(Fе) = 2 • γ(Fе2O3) = 2 • 1 моль = 2 моль;
γ(О) = 3 • γ(Fе2O3) = 3 • 1 моль = 3 моль.
В 1 моль гидроксида кальция Са(ОН)2 содержится 1 моль формульных единиц кальция Са, 2 моль формульных единиц кислорода О и 2 моль формульных единиц водорода Н:
γ(Са) = 1 • γ(Са(ОН)2) = 1• 1 моль = 1 моль;
γ(Са) = 2 • γ(Са(ОН)2) = 2• 1 моль = 2 моль;
γ(О) = 3 • γ(Са(ОН)2) = 3• 1 моль = 3 моль.

ПРИМЕНИТЕ СВОИ ЗНАНИЯ

Упражнение 1. Не выполняя расчётов, расположите следующие формулы веществ в порядке возрастания их молярных масс: NaCI, AgCI, HCl, KCl.
M=Mr г/моль, а поскольку Ar(H)<Ar(Na)<Ar(K)<Ar(Ag), поэтому Mr(HCl)<Mr(NaCl)<Mr(KCl)<Mr(AgCl) и соответственно M(HCl)<M(NaCl)<M(KCl)<M(AgCl)

Упражнение 2. Какое количество вещества составляет:
а) 5,6 г гидроксида калия КОН;
Дано: m(КОН)=5,6 г. Найти: γ(КОН)-?
Решение:
Количество вещества рассчитываем по формуле: γ=m/M, где M=Mr г/моль.
Mr(КОН)=Ar(К)+Ar(О)+Ar(Н)=39+16+1=56, поэтому M(КОН)= 56 г/моль.
γ(КОН)= m(КОН)/M(КОН)=5,6 г : 56 г/моль = 0,1 моль.
Ответ: 0,1 моль.
б) 9,6 т серы S;
Дано: m(S)=9,6 т=9600 кг . Найти: γ(S)-?
Решение:
Количество вещества рассчитываем по формуле: γ=m/M, где M=Mr г/моль.
Mr(S)=Ar(S)=32, поэтому M(S)= 32 кг/кмоль.
γ(S)= m(S)/M(S)=9600 кг : 32 кг/кмоль = 300 кмоль.
Ответ: 300 кмоль.
в) 5,85 мг хлорида натрия NaCI?
Дано: m(NaCI)=5,86 мг. Найти: γ(NaCI)-?
Решение:
Количество вещества рассчитываем по формуле: γ=m/M, где M=Mr г/моль.
Mr(NaCI)=Ar(Na)+Ar(CI)=23+35,5=58,5, поэтому M(NaCI)= 58,5 мг/ммоль.
γ(NaCI)= m(NaCI)/M(NaCI)=5,86 мг : 58,5 мг/ммоль = 0,1 ммоль.
Ответ: 0,1 ммоль.

Упражнение 3. Какое количество вещества составляют:
а) 1,806•1023 молекул озона О3;
Дано: N(О3)= 1,806•1023 молекул. Найти: γ(О3)-?
Решение:
Количество вещества рассчитываем по формуле: γ=N/NА, где NА=6,02•1023моль-1 – сталая Авогадро.
γ(О3)= N(О3)/NА=1,806•1023 : 6,02•1023моль-1 = 0,3 моль.
Ответ: 0,3 моль.
б) 1,204•1024 молекул углекислого газа СО2;
Дано: N(СО2)= 1,204•1024 молекул. Найти: γ(СО2)-?
Решение:
Количество вещества рассчитываем по формуле: γ=N/NА, где NА=6,02•1023моль-1 – сталая Авогадро.
γ(СО2)= N(СО2)/NА=1,204•1024 : 6,02•1023моль-1 = 2 моль.
Ответ: 2 моль.
в) 12,8 г сернистого газа SО2;
Дано: m(SО2)=12,8 г. Найти: γ(SО2)-?
Решение:
Количество вещества рассчитываем по формуле: γ=m/M, где M=Mr г/моль.
Mr(SО2)=Ar(S)+2•Ar(О)=32+2•16=64, поэтому M(SО2)=64 г/моль.
γ(SО2)= m(SО2)/M(SО2)=12,8 г : 64 г/моль = 0,2 моль.
Ответ: 0,2 моль.
г) порция метана СН4, содержащая 6,02•1022 атомов углерода;
Дано: N(С)=6,02•1022 атомов. Найти: γ(СН4)-?
Решение:
γ(С)= N(С)/NА=6,02•1022 : 6,02•1023моль-1 = 0,1 моль.
γ(СН4)=γ(С)=0,1 моль.
Ответ: 0,1 моль.
д) порция воды Н2О, содержащая 3,6•1024 атомов водорода?
Дано: N(Н)=3,6•1024 атомов. Найти: γ(Н2О)-?
Решение:
γ(Н)= N(Н)/NА=3,6•1024 : 6•1023моль-1 = 6 моль.
В 1 моль воды Н2О содержится 2 моль атомов водорода Н, тогда 1 моль атомов водорода будут содержаться в 1/2 моль воды, а 6 моль атомов водорода будут содержаться в таком количестве воды:
γ(Н2О)= 1/2•γ(Н)=1/2 •6 моль=3 моль.
Ответ: 3 моль.

Упражнение 4. Масса 0,2 моль одного из соединений азота с кислородом равна 6 г. Определите молярную массу и формулу вещества.
Дано: m(соединения)= 6 г, γ(соединения)=0,6 моль. Найти: формулу соединения-?
Решение:
M(соединения)=m(соединения)/γ(соединения)=6 г : 0,2 моль = 30 г/моль, поэтому Mr(соединения)=30.
Mr(О)= Аr(О)=16, Mr(N)=Mr(соединение NО)-Mr(О)=30-16=14
Ответ: формула соединения NО.

ВЫРАЗИТЕ МНЕНИЕ
Упражнение 1. Предложите формулу для расчёта массы вещества, если известно число его молекул.
Имеем две формулы: γ=m/M и γ=N/NA, приравняем их левые и правые части, получим m/M=N/NA, отсюда:
m= N•М/NA, где NА=6,02•1023моль-1 – сталая Авогадро.

Источник