Решение экологических задач

Моль равен количеству вещества системы, содержащей столько же частиц (атомов, молекул, ионов), сколько атомов содержится в «чистом» углероде ¹²С массой 0,012 кг.

Один моль любого вещества содержит одинаковое число частиц (атомов, молекул, ионов или др.), которое называется числом Авогадро (N_А).

N_А = 6,0221367 ∙ 10²³, число Авогадро.

Число Авогадро (N_А) – число молекул (атомов, ионов) в одном моль любого вещества.

Если мы отсчитаем ~ 6,02 ∙ 10²³ атомов углерода, это и будет один моль углерода, а если мы отберем ~ 6,02 ∙ 10²³ молекул О₂, то это будет один моль дикислорода.

Молярная масса (М) – масса одного моль вещества: М = m/n,

 

Для нахождения массы вещества (m) очень удобна формула:

m = n ∙ М [1],

где М – это молярная масса, m – масса вещества, n – число моль вещества.

Для нахождения количества (числа) моль вещества (n) используют формулу:

n = m/М [2],

Масса 1 моль хим. элемента численно равна его атомной массе, выраженной в граммах. Например, 1 моль N = 14,01 г; 1 моль О = 16,00 г; 1 моль С = 12,01 г

Молярная масса (М) вещества численно равна относительной молекулярной массе данного вещества, выраженной в граммах.

Например, М N₂» 28 г/моль; М О₂» 32 г/моль; М Н₂О» 18 г/моль; М СО₂» 44 г/моль

Относительная атомная масса главных элементов живого вещества:

H 1,00	C 12,01	N 14,01	O 16,00	Na 23,00	Mg 24,31	Al 26,98
Si 28,09	P 30,97	S 32,07	Cl 35,45	K 39,10	Ca 40,08	Fe 55,85

Закон Авогадро (итальянский физик и химик Амедео Авогадро, 1811 г.) – в равных объемах различных идеальных газов при одинаковых температурах и давлениях содержится одинаковое число молекул. Объём 1 моль идеального газа = 22,4 л (при нормальных условиях) или ~ 24 л (при комнатной температуре и нормальном давлении).

Молярный объём любого идеального газа (V_m) = 22,4 л/моль (при н. у.)

Для нахождения общего объёма идеального газа (V_об) используют формулу:

V_об = n ∙ V_m [3],

где n – количество моль газообразного вещества.

Пример. Сколько углекислого газа (по массе и объёму при н. у.) образуется при полном сгорании (окислении) 18 грамм глюкозы.

Решение. Напишем уравнение реакции:

С₆Н₁₂О₆ + 6О₂ = 6СО₂ + 6Н₂О

1 моль 6 моль 6 моль 6 моль

1). Найдем молярную массу (М) глюкозы и углекислого газа. Молекулярная масса глюкозы = (6 ∙ 12 + 12 + 6 ∙ 16) = 180; тогда М глюкозы = 180 г/моль. М СО₂ = 44 г/моль.

2). Найдем число моль в 18 г глюкозы по формуле [1]:

n = 18 г: 180 г/моль = 0,1 моль

3). На основании уравнения реакции составим пропорцию:

1 моль С₆Н₁₂О₆ - 6 моль СО₂,

0,1 моль С₆Н₁₂О₆ - Х моль СО₂

Решив пропорцию, находим, что при окислении 0,1 моль (или 18 г) глюкозы образуется 0,6 моль СО₂. Теперь необходимо определить массу и объём 0,6 моль СО₂.

4). Массу 0,6 моль СО₂ находим по формуле [2]:

m СО₂ = 0,6 моль ∙ 44 г/моль = 26,4 г СО₂

5). Объём 0,6 моль СО₂ при н. у. (приближенно) находим по формуле [3]:

V СО₂ = 0,6 моль ∙ 22,4 л/моль = 13,44 л