Определите в каком количестве вещества содержится
Задача
Выразить в граммах массу одной молекулы диоксида серы.
Решение:
Находим молекулярную массу диоксида серы:
M(SO2) = 32 + (16 . 2) = 64г/моль.
Молекулярная масса численно составляет массу одного моля вещества, а значит, вес одного моля численно равен молекулярной массе и составляет 64г. Известно, что в одном моле любого вещества содержится 6,02 . 1023 молекул данного вещества. Исходя из этого, рассчитаем массу в граммах одной молекулы диоксида серы:
Ответ: масса одной молекулы диоксида серы равна.
Решение
1.n(SO2)=N/Na=30*10^23/6,02*10^23= 4,98 моль.
2.N=n(H2O)*Na= 5 моль*6,02*10^23=3,01*10^24 молекул.
3.n(K2O)=N/Na=12*10^23/6,02*10^23=1,99 моль.
4.N=n(MgCO3)*Na=10 моль*6,02*10^23=6,02*10^24 молекул.
Расчеты с использованием числа Авогадро.
В -1-1. 1,204 1023.
В-1-2. 1.4 моль.
В-1-3. 2,408*1023.
В-1-4. 3,16 моль.
В-1-5. 3, 01* 1023.
В-1-6. 1,2 моль.
В -2-1. 0,1моль.
В-2-2. 5,418*1023.
В-2-3. 1,5 моль.
В-2-4. 7,224*1023.
В-2-5. 2,5моль.
В-2-6. 12,642*1023.
В -3-1 0,602*1023.
В-3-2. 0,5моль.
В-3-3. 6,622*1023.
В-3-4. 2,2 моль.
В-3-5. 1,806*1023.
В-3-6. 0,2 моль.
В -4-1. 1,3 моль.
В-4-2. 3,612*1023.
В-4-3. 2,4 моль.
В-4-4. 8,428*1023.
В-4-5. 1,3 моль.
В-4-6. 4,214*1023.
В -5-1. 4,618*1023.
В-5-2. 4 моль
В-5-3. 7,826* 1023.
В-5-4. 0,8 моль.
В-5-5. 9,03*1023.
В-5-6. 9,03*1023.
В -6-1. 3,5 моль.
В-6-2. 14,448* 1023.
В-6-3. 0,4 моль.
В-6-4. 12,04* 1023.
В-6-5. 1, 2 моль
В-6-6. 15,05* 1023.
Ответы к задачам
В-1.
В-1-1. Рассчитайте, какое количество молекул содержится в 0.2 моль оксида углерода (IV).
В-1-2.Определите, какому количеству вещества моль кислорода соответствует 8.428* 1023.
В-1-3.Найдите, сколько атомов углерода содержится в 0,4 моль этого вещества.
В-1-4.Определите количество вещества( моль), которое соответствует 19.04 *1023 атомам железа.
В-1-5. Выясните, какое количество молекул азота соответствует 0,5 моль этого вещества.
В1-6. В сосуде находится 7,224 *1023 атомов алюминия. Определите, какому количеству вещества моль это соответствует.
В-2.
В-2-1. Рассчитайте, какому количеству вещества моль соответствует 0,602* 1023 атомов серы
В-2-2. Выясните, какое количество молекул кислорода содержится в 0,9 моль его.
В-2-3. Определите количество вещества ( моль),фосфора, которое содержит 9.03 *1023 атомов его.
В-2-4. Найдите количество молекул оксида серы (IV), которому соответствует 1,2 моль её.
В-2-5.В каком количестве вещества (моль) содержится 15,05 *1023 атомов натрия?
В-2-6.Сколько молекул хлора содержится в 2, 1моль его.
В-3.
В-3-1. Сколько атомов калия содержится в 0,1моль калия.
В-3-2. Определите, количество вещества (моль) серной кислоты, если её взято 3,01 * 1023 молекул.
В-3-3. Найдите, сколько молекул содержится в гидроксиде натрия, взятом количеством вещества 1,1 моль.
В-3-4. Рассчитайте количество вещества (моль) азотной кислоты, если было взято 13,244*1023 ее молекул.
В-3-5. Ученик имеет образец озона количеством вещества 0,3 моль. Выясните, сколько молекул этого газа имеет ученик.
В-3-6. В лабораторных условиях было выяснено, что в сосуде с азотом находится 1,204*1023 молекул. Рассчитайте, какому количеству вещества (моль) это соответствует.
В-4.
В-4-1.В сосуде содержится 7, 826 1023 атомов меди. Определите, какому количеству вещества (моль) это соответствует.
В-4-2. У лаборанта находится образец кальция количеством вещества 0,6 моль. Выясните сколько атомов кальция в этом образце
В-4-3. При пересчёте молекул воды оказалось, что их 14, 448 1023. Рассчитайте, какому количеству вещества(моль) это соответствует.
В-4-4.Ученик имеет 1,4 моль уксусной кислоты. Найдите количество молекул, которое он имеет.
В-4-5. В химическую реакцию вступило 7,826 .1023 атомов серы. Рассчитайте, какому количеству вещества (моль) это соответствует.
В-4-6. Для эксперимента было взято 0,7 моль серной кислоты. Определите, сколько кислоты содержалось в этом образце.
В-5.
В-5-1. В болоне находилось 0,8 моль водорода. Рассчитайте, сколько молекул водорода в нём содержалось.
В-5-2. Для химической реакции требуется 24, 08. 1023 молекул кислорода. Определите, какому количеству вещества (моль) это соответствует.
В-5-3. При аварии 1,3 моль радиоактивного газа попало из установки в атмосферу. Найдите, какое количество молекул этого газа в воздухе.
В-5-4. В ёмкости хранилось 4,816 1023 атомов аргона. Выясните, какому количеству вещества (моль) это соответствует.
В-5-5.Для проведения эксперимента потребовалось 1,5 моль азота. Рассчитайте, сколько молекул азота необходимо взять.
В-5-6. На ёмкости было написано, что в ней хранится 18,06 1023 молекул оксида натрия. Определите, какому количеству вещества (моль) это соответствует.
В-6.
В-6-1. Химику срочно потребовалось 21,07 1023 атомов углерода.
Определите, какое количество вещества (моль) углерода он должен взять.
В-6-2. Для химической реакции потребовалось 2,4 моль натрия. Выясните, сколько атомов натрия участвовало в этой реакции.
В-6-3. Рассчитайте, какому количеству вещества (моль) соответствует
2,408 .1023 молекул уксусной кислоты.
В-6-4. Определите, какое количество атомов калия содержится в 2моль его.
В-6-5. Найдите, какому количеству вещества (моль) соответствуют7,224 .1023
атомов кремния.
В-6-6. Для пробы было взято 2,5 моль воды. Определите, сколько молекул воды находится у исследователя
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
- Количество вещества.
- Моль, киломоль, миллимоль.
- Молярная, киломолярная и миллимолярная массы.
- Постоянная Авогадро.
Работа с компьютером
- Обратитесь к электронному приложению. Изучите материал урока и выполните предложенные задания.
- 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
- Сколько молекул содержит: а) 1 кмоль вещества; б) 1 ммоль вещества?
- Найдите массу: а) 0,75 моль азота N2; б) 9 • 1023 молекул глюкозы С6Н12O6; в) 3 кмоль серной кислоты H2SO4.
- Сколько молекул содержат: а) 1,5 моль водорода; б) 7 г водорода; в) 4 кмоль водорода?
- Вставьте пропущенные слова в предложения: «Массу измеряют в миллиграммах, …, килограммах. Количество вещества измеряют в …, …, …».
- 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?
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.