родимка це одиниця, яка використовується для вираження кількості речовини. Один моль становить приблизно 6,022 x 1023 частинок. Це одна з основних величин Міжнародної системи одиниць (СІ).
Термін моль походить від латинського слова родимки, що означає «маса», і була введена німецьким хіміком Вільгельмом Оствальдом.
Будь-яку речовину можна виміряти в молях. Ми можемо використовувати моль для позначення чогось мікроскопічного, як-от молекули, або чогось макроскопічного, як-от насіння.
Наприклад, 1 моль води дорівнює 6,022 х 1023 молекули води. Так само 1 моль насіння дорівнює 6,022 x 1023 насіння. Зауважте, що кількість елементів у молі однакова незалежно від об’єкта, який аналізується.
Використання молів у хімічних розрахунках особливо важливо для кількісної оцінки хімічних видів, таких як атоми, іони та молекули, що беруть участь у хімічній реакції. Крім того, можна зробити пропорцію між атомною шкалою та іншою шкалою, яку можна виміряти.
Константа Мола і Авогадро
Референтним значенням, використаним для стандартизації кількості одного моля, є маса 12 г вуглецю-12.
Вуглець-12 складається з 6 протонів, 6 нейтронів і 6 електронів. Це найбільш поширений і стабільний ізотоп елемента вуглецю.
Італійський вчений Амедео Авогадро (1776-1856) припустив, що за однакових умов температури і тиску рівні об'єми газів містять однакову кількість молекул.
За те, що він був піонером у вивченні зв’язку між масою в грамах і атомною масою, коли число, яке зв’язує ці була відкрита в 20 столітті, величина моля була визначена, на честь вченого, як константа Авогадро. Тому:
1 моль = 6,02214179 × 1023 частинок
Розрахунки моль і маси
THE атомна маса хімічних елементів можна знайти в періодичній системі. Наприклад, атомна маса атома натрію (Na) дорівнює 23 г.
Отже, 1 моль натрію = 23 г = 6,022 x 1023 атоми натрію.
Зверніть увагу, що моль, маса та константа Авогадро пов’язані між собою. Якщо ми знаємо хоча б одне з цих значень, ми можемо визначити інші за допомогою простого правила трьох, як у наступних прикладах.
1. Яка маса міститься в 2,5 моль натрію (Na)?
1 моль 23 г Na
2,5 моль х
х = 23. 2,5
x = 57,5 г Na
2. Скільки молей міститься в 30 г натрію (Na)?
1 моль 23 г Na
х 30 г Na
х = 30/23
x ≈ 1,3 моль Na
3. Скільки речовини міститься в 50 г натрію (Na)?
23 г 6,022 x 1023
50 г х
х = 50. 6,022 x 1023/23
х = 13,09 х 1023 атоми Na
Перевірте Періодична таблиця завершено та оновлено.
А молярна маса?
THE молярної маси — маса в грамах, що міститься в 1 моль речовини, а її одиниця виміру — г/моль (грам на моль). Натрію, наприклад, має 23 г/моль.
Числове значення молярної маси хімічної речовини еквівалентне молекулярній масі (ММ), тобто сумі атомних мас атомів, які її складають.
Ми будемо використовувати молекулу води (H2О) як приклад і визначте масу 1 моль речовини.
1-й крок: підрахувати кількість атомів хімічних елементів у формулі речовини.
Вода складається з:
Кисень (O): 1 атом
Водень (H): 2 атоми
2-й крок: Зверніться до періодичної таблиці щодо атомної маси елементів.
Примітка: для полегшення розуміння ми будемо використовувати тут приблизні значення.
Кисень (O): 16 од
Водень (H): 1 ед
3-й крок: помножити маси елементів на кількість атомів у речовині.
Кисень (O): 1 x 16 u = 1 x 16 u
Водень (H): 2 x 1 u = 2 u
4-й крок: Додайте атомні маси та визначте молекулярну масу.
ММВода: 16 u + 2 u = 18 u
Отже, молекулярна маса води дорівнює 18 ед, а молярна маса — 18 г/моль. Це означає, що в одному молі 6,022 х 1023 молекули води, що відповідає 18 гр.
Тому для визначення кількості молей нам необхідно знати масу та хімічний склад речовини.
Тепер давайте розв’яжемо ще кілька прикладів, що пов’язують моль, масу та кількість частинок.
1. Яка маса міститься в 3 молях води (H2о)?
1 моль 18 г H2О
3 моль х
х = 18. 3
х = 54 г Н2О
2. Скільки молів у 80 г води (H2о)?
1 моль 18 г H2О
х 80 г H2О
х = 80/18
x ≈ 4,44 моль H2О
3. Яка кількість речовини в 20 г води (H2о)?
18 г 6,022 x 1023
20 г х
х = 20. 6022 x 1023/18
х = 6,69 х 1023 молекули Н2О
Дізнайтеся більше про молекулярна маса.
Зв'язок між молярним і молярним об'ємом
На СТП за нормальних умов температури (273 К) і тиску (1 год) газ займає об’єм 22,4 л. Це значення є молярний об'єм газів.
Як запропонував Авогадро, об’єм, який займають гази, незалежно від їх складу, пов’язаний з кількістю молекул. Таким чином, навіть якщо ми маємо два різних гази, захоплені в контейнери, якщо об’єм однаковий, у двох колбах буде однакова кількість молекул.
Наприклад, для газів кисню і водню маємо таке співвідношення:
1 моль водню (H2) = 22,4 L = 2 г = 6,022 x 1023 молекули Н2
1 моль кисню (О2) = 22,4 L = 32 г = 6,022 x 1023 О молекули2
Зверніть увагу, що 1 моль будь-якої речовини в газоподібному стані займає об’єм 22,4 л, але маса буде різною, оскільки склад газів різний.
Дізнайтеся більше про Закон Авогадро.
