крот единица, используемая для выражения количества материи. Один моль примерно равен 6,022 х 1023 частицы. Это одна из основных величин Международной системы единиц (СИ).
Термин моль происходит от латинского слова родинки, что означает «масса», и было введено немецким химиком Вильгельмом Оствальдом.
Любое вещество можно измерить в молях. Мы можем использовать родинку для обозначения чего-то микроскопического, например, молекулы, или чего-то макроскопического, например, семян.
Например, 1 моль воды равен 6,022 х 1023 молекулы воды. Точно так же 1 моль семян равен 6,022 х 1023 семена. Обратите внимание, что количество элементов в родинке одинаково независимо от анализируемого объекта.
Использование молей в химических расчетах особенно важно для количественного определения химических соединений, таких как атомы, ионы и молекулы, участвующие в химической реакции. Кроме того, можно составить пропорцию между атомным масштабом и другим масштабом, который можно измерить.
Мол и постоянная Авогадро
Эталонное значение, используемое для стандартизации количества одного моля, представляет собой массу 12 г углерода-12.
Углерод-12 состоит из 6 протонов, 6 нейтронов и 6 электронов. Это самый распространенный и стабильный изотоп углерода.
Итальянский ученый Амедео Авогадро (1776-1856) предположил, что при одинаковых условиях температуры и давления в равных объемах газов содержится одинаковое число молекул.
За то, что он был пионером в изучении взаимосвязи между массой в граммах и атомной массой, когда число, связывающее эти была открыта в 20 веке, величина моля была определена, в честь ученого, как константа Авогадро. Следовательно:
1 моль = 6,02214179 × 1023 частицы
Расчеты моль и массы
НАШИ атомная масса химических элементов находится в периодической таблице. Например, атомная масса атома натрия (Na) равна 23 г.
Итак, 1 моль натрия = 23 г = 6,022 х 1023 атомы натрия.
Обратите внимание, что моль, масса и постоянная Авогадро связаны между собой. Если мы знаем хотя бы одно из этих значений, мы можем определить остальные, используя простое правило трех, как в следующих примерах.
1. Какая масса содержится в 2,5 моль натрия (Na)?
1 моль 23 г Na
2,5 моль х
х = 23. 2,5
х = 57,5 г Na
2. Сколько молей в 30 г натрия (Na)?
1 моль 23 г Na
х 30 г натрия
х = 30/23
x ≈ 1,3 моль Na
3. Сколько вещества содержится в 50 г натрия (Na)?
23 г 6,022 х 1023
50 г х
х = 50. 6,022 х 1023/23
х = 13,09 х 1023 Атомы Na
Проверьте Периодическая таблица полный и обновленный.
А молярная масса?
НАШИ молярная масса – масса в граммах, содержащаяся в 1 моль вещества, а единица измерения – г/моль (грамм на моль). Натрий, например, имеет 23 г/моль.
Числовое значение молярной массы химического вещества эквивалентно молекулярной массе (ММ), то есть сумме атомных масс составляющих его атомов.
Мы будем использовать молекулу воды (H2О) в качестве примера и определите массу 1 моль вещества.
1-й шаг: подсчитать количество атомов химических элементов в формуле вещества.
Вода состоит из:
Кислород (O): 1 атом
Водород (H): 2 атома
2-й шаг: Обратитесь к Периодической таблице для определения атомной массы элементов.
Примечание: для облегчения понимания мы будем использовать здесь приблизительные значения.
Кислород (O): 16 ед.
Водород (H): 1 ед.
3-й шаг: умножить массы элементов на число атомов в веществе.
Кислород (O): 1 х 16 ед. = 1 х 16 ед.
Водород (H): 2 x 1 ед. = 2 ед.
4-й шаг: Добавьте атомные массы и определите молекулярную массу.
ммВода: 16 ед + 2 ед = 18 ед
Следовательно, молекулярная масса воды равна 18 ед, а молярная масса равна 18 г/моль. Это означает, что в одном моле содержится 6,022 х 1023 молекул воды, что соответствует 18 гр.
Поэтому для определения количества молей нам необходимо знать массу и химический состав вещества.
Теперь решим еще несколько примеров, связывающих величины моль, массу и количество частиц.
1. Какая масса содержится в 3 молях воды (H2О)?
1 моль 18 г H2О
3 моля х
х = 18. 3
х = 54 г H2О
2. Сколько молей содержится в 80 г воды (H2О)?
1 моль 18 г H2О
х 80 г Н2О
х = 80/18
х ≈ 4,44 моль H2О
3. Какое количество вещества содержится в 20 г воды (H2О)?
18 г 6,022 х 1023
20 г х
х = 20. 6022 х 1023/18
х = 6,69 х 1023 Молекулы H2О
Узнать больше о молекулярная масса.
Связь между молем и молярным объемом
На СТП при нормальных условиях температуры (273 К) и давления (1 атм) газ занимает объем 22,4 л. Это значение является молярный объем газов.
Как предположил Авогадро, объем, занимаемый газами, независимо от их состава, связан с числом молекул. Таким образом, даже если у нас есть два разных газа, заключенных в контейнеры, при одинаковом объеме в двух колбах будет одинаковое количество молекул.
Например, для газов кислорода и водорода имеем следующее соотношение:
1 моль водорода ( H2) = 22,4 л = 2 г = 6,022 х 1023 Молекулы H2
1 моль кислорода ( O2) = 22,4 л = 32 г = 6,022 х 1023 Молекулы О2
Учтите, что 1 моль любого вещества в газообразном состоянии занимает объем 22,4 л, но масса будет разная, потому что составы газов разные.
Узнать больше о Закон Авогадро.
