АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Массы атомов и молекул. Моль

Читайте также:
  1. IV. Определение массы вредных (органических и неорганических) веществ, сброшенных в составе сточных вод и поступивших иными способами в водные объекты
  2. Билет №21. Общая характеристика элементов IV а группы. Сопоставительная характеристика атомов, простых веществ, водородных и кислородных соединений элементов подгруппы углерода.
  3. В равных объемах различных газов при одинаковых температуре и давлении содержится одно и тоже число молекул.
  4. В равных объемах различных газов при одинаковых условиях (температуре и давлении) содержится равное число молекул.
  5. Вещества молекулярного строения. Масса молекул.
  6. Взаємодія молекул.
  7. Виды продукции биосистем. Пирамида биомассы.
  8. ВОДЯНЫЕ МАССЫ
  9. Выбор темпа восхождения на ступеньку (с учетом массы тела и возраста)
  10. Задача 3. Линейная плотность стержня при неравномерном распределении массы.
  11. Закон сохранения массы веществ
  12. Изменение массы и содержания растворимых веществ мясных продуктов.

Массы атомов и молекул чрезвычайно малы, поэтому для них используют специальную единицу измерения – атомную единицу массы (сокращенное обозначение «а. е. м.»):

1 а. е. м. = 1,66·10–27 кг.

Например, абсолютная масса атома алюминия:

mo(Al) = 4,482·10–26 кг = 27 а. е. м.

Чаще используют безразмерные величины – относительные атомные и молекулярные массы.

Относительная атомная масса Ar – число, показывающее, во сколько раз масса данного атома больше 1/12 массы атома углерода 12С.

Например:

Ar(Al) = = 27.

Относительная молекулярная масса Mr – число, показывающее, во сколько раз масса данной молекулы больше 1/12 массы атома углерода 12С.

Например:

Mr(SO2) = = 64.

Наряду с единицами массы и объема, в химии пользуются также единицей количества вещества, называемой молем (сокращенное обозначение – «моль»).

Моль – это количество вещества, содержащее столько же структурных единиц (атомов, молекул, ионов, ядер, электронов, радикалов), сколько содержится атомов в 0,012 кг (12 г) углерода 12C.

В одном моле любого вещества содержится число Авогадро структурных единиц, а именно

NA = 6,02·1023 моль–1.

Моль вещества имеет определенную массу (молярную массу) и определенный объем (молярный объем).

Молярная (мольная) массаМ – это масса 1 моль вещества, выраженная в единицах массы:

M(Al) = 27 г/моль; M(H2SO4) = 98 г/моль.

Молярный (мольный) объемVm – объем 1 моль вещества, выраженный в единицах объема:

Vm(CO2) = 22,4 л/моль (н. у.)[4]; Vm(H2O) = 18 мл/моль.

 

Пример 1.1. Во время войны во Вьетнаме (1962–1971 гг.) американские войска широко использовали дефолианты в борьбе с партизанами. Дефолиант «agent orange» (оранжевый реактив) вызывает ускоренное опадание листьев деревьев. Всего над джунглями было распылено 57 тыс. т этого препарата, в котором в виде примеси содержалось до 170 кг диоксина. Сейчас этот дефолиант известен под названием 2,4-D (2,4-дихлорфеноуксусная кислота).Рассчитайте массу одной молекулы дефолианта (молекулярная формула С8Н6O3Cl2): а) в граммах; б) в атомных единицах массы.

Решение:

а). Для расчета массы молекулы 2,4-дихлорфеноуксусной кислоты необходимо знать ее молярную массу:

М(С8Н6O3Cl2) = 8 · 12 + 6 · 1 + 3 · 16 + 2 · 35,5 = 221 (г/моль).

Рассчитываем количество вещества по следующим формулам:

ν = m / M; ν = N / NA,

где m – масса, M – молярная масса, N – число атомов или молекул, NA = 6,02·1023 моль–1 – постоянная Авогадро.

Объединив эти формулы можно выразить массу через число молекул:

m = ν · M = .

Подставляя в полученную формулу N = 1, M = 221 г/моль, NA, находим:

m(С8Н6O3Cl2) = = 36,7·10–23 (г).

б). Абсолютная масса молекулы равна относительной молекулярной массе, умноженной на 1 а. е. м.

m(С8Н6O3Cl2) = 1 а. е. м. · Mr8Н6O3Cl2)

Относительная молекулярная масса численно равна молярной массе:

Mr8Н6O3Cl2) = 221;

m(С8Н6O3Cl2) = 1 а. е. м. · 221 = 221 а. е. м.

Пример 1.2. Сколько молекул содержится в 1 л воды?

Решение. 1. Массу 1 лводы можно вычислить, используя величину плотности (плотность воды при 4°С равна 1 г/см3):

m(H2O) = V(H2O) · ρ(H2O);

V(H2O) = 1 л = 1 дм3 = 1000 см3;

m(H2O) = 1000 см3 · 1 г/см3 = 1000 г.

2. Дальнейшие рассуждения можно вести двумя способами.

1 способ: по количеству вещества.

Пользуясь формулами ν = m / M и ν = N / NA, находим:

ν(Н2О) = m(Н2О) / M(Н2О); ν(Н2О) = 1000 г / 18 г/моль = 55,6 моль.

N(H2O) = ν(Н2О) · NA; N(H2O) = 55,6 моль · 6,02·1023 моль–1 = 334,7·1023 = 3,35·1025.

2 способ: с помощью пропорции.

18 г (1 моль) H2O содержат 6,02·1023 молекул;

1000 г Н2О содержат N молекул.

N(H2O) = 1000 · 6,02·1023 / 18 = 3,35·1025.

Пример 1.3. Вычислите молярный объем алюминия, если его плотность составляет 2,7 г/см3.

Решение. Для вычисления молярного объема через плотность вещества необходимо знать его молярную массу:

ρ(Al) = ; Vm(Al) = .

Vm(Al) = = 10 см3/моль = 0,01 л/моль.


1 | 2 | 3 | 4 | 5 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.)