Моль. Молярна маса. Закон Авогадро

МОЛЬ – це одиниця кількості речовини, що містить стільки структурних одиниць (молекул, атомів, йонів, електронів тощо), скільки атомів міститься у 0, 012 кг ізотопу Карбону С¹².

МОЛЬ - це стандарт кількості речовини в хімії.

1 моль Н2О		однакове число молекул	1 моль Fe 1 моль S		однакове число атомів	NA = 6, 02 • 1023 молекул
1 моль О2
1 моль Н2

МОЛЯРНА МАСА (М) - це маса одного моль речовини (маса моль атомів, моль молекул або інших частинок).

Молярна маса дорівнює відносній атомній або молекулярній масі, а виражається в г/моль.

Для молярної маси існує співвідношення: звідки:

m = ν • M;

де: m – маса речовини, г;

ν – кількість речовини, моль;

M – молярна маса речовини, г/моль.

Наприклад:

1)Відносна атомна маса Аr(Са) = 40, молярна маса М(Са) = 40 г/моль значить маса 1 моль атомів (6, 02•10²³ атомів) кальцію = 40 грам.

2) Відносна молекулярна маса Мr(HNO₃) = 63, молярна маса М(HNO₃) = 63 г/мользначить маса 1 моль молекул (6, 02•10²³ молекул) HNO₃ = 63 грами.

КІЛЬКІСТЬ РЕЧОВИНИ (ν) (нью) – це фізична величина, яка визначається числом структурних частинок (молекул, атомів і ін.), що містяться в даній порції речовини.

	Де: ν – кількість речовини, моль m – маса речовини, г M – молярна маса речовини, г/моль
	N – кількість атомів та молекул у речовині NA – стала Авогадро, моль-1

Знаючи масу одного атома карбону (1, 993•10^{-26 кг), можна визначити число атомів (}N_A) у 0, 012 кг Карбону:

Це число називають сталою Авогадро (позначають N_A, моль^-1). Стала Авогадро показує число структурних одиниць у молі будь-якої речовини.

Наприклад: 1 мольмолекулН₂О – це 6, 02 • 10 ²³ молекул Н₂О;

або 12, 04•10²³ атомів Н і 6, 02•10²³ атомів О.

2 моль молекул О₂ – це 12, 04 • 10²³ молекул О₂ і 24, 08•10²³ атомів О.

Закон Авогадро – в рівних об′ ємах різних газів при однаковій температурі міститься однакова кількість молекул.

МОЛЯРНИЙ ОБ'ЄМ ГАЗУ (V_m) – це об'єм 1 моль газу.

За нормальних умов (н.у. - 0°С або 273К, 101, 3 кПа) молярний об'єм газів V_m = 22, 4 моль/л.

Знаючи об′ єм газу можна розрахувати кількість речовини (моль), яка в ньому знаходяться:

де: ν – кількість речовини, моль; V – об′ єм газу, л; Vm – молярний об′ єм газу, л/моль.

- при н.у.

§1.6. Основні закони хімії

1. Закон збереження маси: маса речовин, які вступили в реак­­цію, дорівнює масі продуктів реакції. Тобто, атоми не зміню­ють­ся в хімічних реакціях, а тільки переходять з одних молекул в інші.

Маса (реагентів) = Маса (продуктівреакції)

3NаОН + Н₃РО₄ = Na₃PO₄ + 3Н₂О

3 • 40 г/моль + 98 г/моль = 164 г/моль + 3 • 18г/моль

218 г/моль = 218 г/моль

2. Закон СТАЛОСТІ складу: кожна чиста речовина моле­ку­лярної будови має постійний склад, який не залежить від місця і способу одержання речовини.

NaOH + HCl ® NaCl + H2O	формула води – H2O
CH4 + 2O2 ® 2H2O + CO2

ВІДНОСНА ГУСТИНА ГАЗІВ (D) – дорівнює відношенню молярних мас газів.

	де: DB – відносна густина газу А за стандартним газом В;
М(А) – молярна маса газу А, для якого визначають відносну густину;
М(В) – молярна маса газу В, відносно якого обчислюють відносну густину

Як правило густину газів обчислюють відносно:

Водню – М(Н2)= 2 г/моль	Тогда,	М(А) = 2 • DН2
Кисню – М(О2)= 32 г/моль		М(А) = 32 • DО2
Повітря – М(повітря)= 29 г/моль		М(А) = 29 • Dповітря

 

МАСОВА ЧАСТКА ЕЛЕМЕНТУ У СПОЛУЦІ – це відно­шен­­ня мас всіх атомів елементу до відносної молекулярної маси сполуки.

 

	де ω – масова частка елементу, %
n – кількість атомів елементу в молекулі
Ar – відносна атомна маса елементу
Mr – відносна молекулярна маса сполуки

§1.7. Приклади розв’язування задач

Задача 1. Скільки моль і скільки молекул містить 1 кг крейди (СаСО₃)?

Дано: m (СаСО3) = 1000 г	Розв'язання: 1.Знайдемо кількість моль СаСО3. М (СаСО3) = 40 + 12 + 16•3 = 100 г/моль = 10 моль (СаСО3) 2. Знайдемо кількість молекул СаСО3 в 1 кг крейди. N = v • NA N молекул = 10 моль•6, 02•1023 моль-1 = 6, 02 • 10 24 молекул СаСО3
Знайти: ν (CaCO3) =? N(CaCO3) =?

Відповідь: 1 кг крейди містить 10 моль молекул та 6, 02•10²⁴ моле­кул СаСО₃.

Задача 2. Знайти відносну густину аміаку (NH₃) за киснем (О₂).

Дано:	Розв'язання:
NH3	1. Відносну густину газу знаходимо за формулою: М(NH3) = 14 + 3•1 = 17 г/моль М(O2) = 2•16 = 32 г/моль
Знайти: D(O2) =?

Відповідь: Відносна густина аміаку за киснем дорівнює 0, 531.

 

Задача 3. Обчислити масові частки елементів Нітрогену (N) і Оксигену (О) в нітратній кислоті НNO₃.

Дано: НNO3	Розв'язання: Mr(HNO3)= Ar(H)+ Ar(N)+ 3•Ar(O)= 1 + 14 + 3•16 = 63. або 0, 22 • 100% = 22% або 0, 76 • 100% = 76%
ω (N) =? ω (O) =?

Відповідь: Масова частка Оксигену дорівнює 76%, а Нітрогену 22%.