Определите какое количество молекул содержится в 9 г воды

Задача 1. Определите массу 5 моль серной кислоты и число молекул, которое содержится в данном количестве вещества.

Решение:

Молярная масса вещества – это масса 1 моль вещества. Используя периодическую систему, находим молярную массу серной кислоты  

М (H2SO4) = 98 г/моль,

 а масса 5 моль H2SO4 в пять раз больше: m = 98 г/моль · 5 моль = 490 г.

Далее, в 1 моль любого вещества содержится 6,02 · 1023 частиц (число Авогадро).

 В 5 моль – в 5 раз больше. N = 6,02 · 1023 · 5 = 30,1 · 1023 = 3,01 · 1024 частиц.

Ответ: m (H2SO4)= 490 г; N (H2SO4)= 3,01 · 1024 частиц.

Задача 2. Вычислите количество Н2О, содержащееся в 0,18 г воды. Рассчитайте число молекул, которое содержится в таком количестве вещества.

Решение:

Чтобы рассчитать число молекул, сначала потребуется вычислить количество вещества. Молярная масса воды – 18 г/моль.

Следовательно, в данной порции воды содержится

0,18 г:18 г/моль = 0,01 моль Н2О.

Далее, известно, что в 1 моль любого вещества содержится 6,02 · 1023 структурных единиц (в данном случае молекул).

В 0,01 моль воды содержится 0,01 · 6,02 · 1023= 6,02 · 1021 молекул.

Ответ: ν (Н2О) = 0,01 моль; N (Н2О) = 6,02 · 1021.

Задача 3.Известно, что в кусочке металла массой 1,08 г содержится приблизительно

2,41 · 1022 атомов этого металла. Определите, какой это металл.

Решение: Известно, что 1 моль любого вещества содержит 6,02 · 1023 структурных единиц (атомов или молекул). Рассчитаем, в каком количестве данного металла содержится 2,41 · 1022 атомов. ν (Ме) = (2,41 · 1022) / (6,02 · 1023) = 0,04 моль.

Найдём атомную массу металла: 1,08 г этого металла составляет 0,04 моль, отсюда масса 1 моль этого металла: М (Ме) = 1,08 г:0,04 моль = 27 г/моль.

Ответ: Такую молярную массу имеет алюминий.

Задача 4. В некотором соединении массовая доля азота составляет 30,4%, кислорода – 69,6%. Выведите формулу соединения.

Решение. Пусть 100 г данного вещества. В нём содержится 30,4 г азота и 69,6 г кислорода. Вычислим, какое количество атомов азота и кислорода содержится в данной порции вещества.

Молярная масса атомарного азота составляет 14 г/моль, кислорода – 16 г/моль. Количество азота составляет 30,4 г: 14 г/моль = 2,17 моль.

 Количество кислорода составляет 69,6 г: 16 г/моль = 4,35 моль. Следовательно, в этом веществе на 2,17 моль азота приходится 4,35 моль кислорода.

 Найдём соотношение количества атомов. Поделим оба числа на наименьшее из них. Получаем соотношение приблизительно 1:2.

Таким образом, на 1 моль атомов азота приходится 2 моль атомов кислорода. Следовательно, формула соединения NO2.

! Решите задачи

1.Какую массу имеют:

а) 1 моль кислорода (О2),

б) 0,5 моль углекислого газа (СО2),

в) 2,5 моль карбоната кальция (СаСО3),

г) 4 моль сульфата натрия (Na2SO4),

д) 0,1 моль дихромата калия (K2Cr2O7),

е) 10 моль сульфата алюминия (Al2(SO4)3),

ж) а моль фосфата бария (Ba3(PO4)2)?

2. Какое количество вещества содержится:

а) в 2,3 г натрия,

б) в 270 г алюминия,

в) в 168 г железа,

г) в 10 г водорода (Н2),

д) в 80 г кислорода (О2),

е) в 160 г метана (СН4),

ж) в 1170 г хлорида натрия (поваренной соли, NaCl)?

3. Определите, где содержится больше атомов:

а) в 2 моль свинца или в 2моль цинка,

б) в 1 г серебра или в 1 г золота,

в) в 27 г алюминия или в 56 г железа,

г) в 48 г магния или в 69 г натрия,

д) в а моль калия или в а моль хрома,  

е) в а г меди или в а г железа?

4. Определите, где содержится больше молекул:

а) в 2,5 моль углекислого газа (СО2) или в 2,5 моль сернистого газа (SO2),

б) в 3 моль кислорода (О2) или в 2 моль озона (О3),

в) в 132 г углекислого газа (СО2) или в 64 г метана (СН4),

г) в а г аммиака или в а г метана?

5.Определите, где содержится больше атомов кислорода:

а) в 1 моль кисдорода (О2) или в 1 моль озона (О3),

б) в 2 моль озона или в 3 моль кислорода ?

6. Известно, что 140 г некоторого металла содержат 2,5 моль атомов этого металла. Определите, какой это металл.

7. Известно, что 5 моль двухатомных молекул некоторого неметалла имеют массу 140 г. О каком неметалле идет речь?

8. В какой массе железа содержится столько же атомов, сколь­ко их содержится в 256 г меди?

9. В какой массе воды содержится столько же молекул воды, сколько молекул содержится в 4,4 г углекислого газа (СО2)?

10. Рассчитайте число молекул, которое содержится в:

а) 4 моль углекислого газа (СО2),

б) 10 г водорода (Н2),

в) 90 г воды,

г) а г метана (СН4).

11. Какую массу будут иметь:

а) 6,02 • 1023 молекул метана (СН4),

б) 9,03 • 1023 молекул углекислого газа (СО2),

в) 1,806 •1024 молекул сернистого газа (SO2),

г) 6,02 • 1024молекул хлороводорода (НС1),

д) 3,01 • 1024 молекул кислорода(02),      

е) 3,01 • 1021 молекул оксида азота (II) (NO),

ж) а молекул озона (О3)?

12. Сравните, где содержится больше молекул:

а) в 90 г воды или в 128 г кислорода;

б) в 5 моль углекислого газа или в 90 г воды;

в) в 36 см3 воды или в 3 моль водорода?

13.В каком количестве сульфата натрия Na2SO4 содержится 0,4 моль ионов натрия?

14. В каком количестве тиосульфата натрия Na2S2O3 содер­жится 21 моль атомов кислорода?

15. Выведите формулу соединения, в котором массовая доля хрома составляет 68,42%, массовая доля кислорода составляет 31,58%.

16. Выведите формулу соединения, в котором массовая доля фосфора составляет 43,66%, массовая доля кислорода составляет 56,34%.

17. Выведите формулу соединения, в котором массовая доля калия составляет 26,53%, хрома – 35,37%, кислорода — 38,10%.

18. В некотором соединении массовые доли азота, водорода и кислорода соответственно равны 35%,5% и 60%.  выведите формулу этого соединения.

19. Составьте формулу соединения, в котором массовые доли элементов приближенно равны: углерода – 25,40%, водорода – 3,17%, хлора – 37,57%.

Химия
8 класс

Химия — это наука о веществах. А как измерять вещество? В каких единицах? Вы можете предложить отсчитывать необходимое число молекул вещества, если оно состоит из них. Однако сделать это чрезвычайно сложно. Некоторые из вас предложат измерять вещество в граммах, килограммах или миллиграммах. Но ведь это единицы измерения массы.

Для измерения вещества была выбрана особая единица, в которой как бы соединились число молекул и масса вещества. Эта единица была названа моль.

Чтобы отмерить 1 моль вещества, нужно взять столько граммов его, какова относительная атомная (Аr) или относительная молекулярная масса (Мr) вещества.

Например, 1 моль воды имеет массу, равную 18 г, так как Мr(Н2O) = 18; 1 моль кислорода имеет массу, равную 32 г, так как Мr(O2) = 32; 1 моль железа имеет массу, равную 56 г, так как Mr(Fe) = 56.

А если нужно отмерить 2 моль воды, то сколько граммов её нужно взять? Верно, 36 г (18 × 2). А можно отмерить 0,5 моль кислорода? Конечно, 0,5 моль O2 имеют массу в два раза меньше массы 1 моль, т. е. 16 г (32 : 2). А сколько молей воды взяли, если, например, отмерили 45 г воды? Очевидно, нужно эту массу разделить на массу 1 моль воды (45 г : 18 г/моль = 2,5 моль), т. е. взяли 2,5 моль.

А как связано с количеством вещества число его молекул? Установлено, что 1 моль любого вещества всегда содержит одинаковое число молекул. Это число равно 6 × 1023. В честь итальянского учёного А. Авогадро это число назвали постоянной Авогадро. Обозначают её NA.

Таким образом, 1 моль воды имеет массу 18 г и содержит 6 × 1023 молекул Н2O. 1 моль кислорода O2 имеет массу 32 г и также содержит 6 × 1023 молекул O2.

Очевидно, что в 2 моль воды и любого вещества содержится 12 × 1023 молекул, а в 0,5 моль — 3 × 1023 молекул.

Значит, чтобы узнать число молекул (N), содержащихся в определённом количестве вещества, можно воспользоваться формулой:

где п — количество вещества, т. е. число молей.

Отсюда верны и следующие равенства:

Теперь дадим определение понятия «моль».

Моль — это такое количество вещества, в котором содержится 6 × 1023 молекул этого вещества.

Однако следует помнить, что в молях измеряют и число других частиц: атомов, ионов, электронов и т. д. Во всех случаях 1 моль содержит 6 × 1023 соответствующих частиц (атомов, ионов, электронов и т. д.).

Массу 1 моль вещества называют его молярной массой и обозначают буквой М.

Как вы теперь знаете, количество вещества измеряют в молях и обозначают буквой n, в некоторых учебниках — греческой буквой v («ню»). Чтобы найти количество вещества, нужно его массу разделить на молярную массу:

Следовательно, верны и обратные формулы:

Молярная масса — это физическая величина, которая равна отношению массы вещества к количеству вещества.

Отсюда можно определить и единицу молярной массы — г/моль. М(Н2O) = 18 г/моль.

Вы знаете, что единицу массы, в 1000 раз большую одного грамма, называют килограммом, а единицу массы, в 1000 раз меньшую одного грамма, — миллиграммом. И количество вещества можно измерять не только в молях, но и в киломолях — кмоль (1 кмоль = 1000 моль), и в миллимолях — ммоль (1 моль = 1000 ммоль). Соответственно вместо молярной массы в некоторых случаях удобнее использовать понятия киломолярная масса (кг/кмоль) и миллимолярная масса (мг/ммоль).

Мы определили, как связаны между собой количество вещества и его масса. Теперь решим задачи с использованием рассмотренных выше понятий.

Задача 1. Сколько молекул содержится в 11 г углекислого газа СO2?

Задача 2. Найдите массу 15 × 1023 молекул кислорода.

Ключевые слова и словосочетания

1. Количество вещества.
2. Моль, киломоль, миллимоль.
3. Молярная, киломолярная и миллимолярная массы.
4. Постоянная Авогадро.

Работа с компьютером

1. Обратитесь к электронному приложению. Изучите материал урока и выполните предложенные задания.
2. Найдите в Интернете электронные адреса, которые могут служить дополнительными источниками, раскрывающими содержание ключевых слов и словосочетаний параграфа. Предложите учителю свою помощь в подготовке нового урока — сделайте сообщение по ключевым словам и словосочетаниям следующего параграфа.

Вопросы и задания

1. Сколько молекул содержит: а) 1 кмоль вещества; б) 1 ммоль вещества?
2. Найдите массу: а) 0,75 моль азота N2; б) 9 • 1023 молекул глюкозы С6Н12O6; в) 3 кмоль серной кислоты H2SO4.
3. Сколько молекул содержат: а) 1,5 моль водорода; б) 7 г водорода; в) 4 кмоль водорода?
4. Вставьте пропущенные слова в предложения: «Массу измеряют в миллиграммах, …, килограммах. Количество вещества измеряют в …, …, …».
5. Плотность кислорода равна 1,3 г/л. Вычислите количество вещества кислорода, которое содержится в 1 л его. Сколько молекул кислорода содержится в 1 л; в 1 мл; в 1 м3?