Проверьте свои знания
1. Что называют количеством вещества? В каких единицах измеряется эта физическая величина?
Количество вещества – это порция вещества, содержащая определённое число частиц (атомов, молекул, ионов). Эта физическая величина обозначается буквой n и измеряется в молях (моль).
2. Что представляет собой число Авогадро? Как взаимосвязаны количество вещества и число Авогадро?
Число Авогадро – это количество частиц (атомов, молекул, ионов), содержащихся в 1 моле вещества. Численно оно равно: Nₐ = 6,02 × 10²³ моль⁻¹
Количество вещества n связано с числом Авогадро Nₐ формулой: n = N / Nₐ, где N – общее число частиц вещества.
3. Какое количество вещества одного какого-либо химического элемента содержится в моле веществ, формулы которых: SO₂, H₃PO₄, Fe₂O₃, Ca(OH)₂?
Чтобы определить количество вещества каждого элемента в 1 моле данных соединений, необходимо учитывать коэффициенты перед атомами в формуле.
SO₂: 1 моль молекул SO₂ содержит 1 моль атомов S и 2 моль атомов O.
H₃PO₄: 1 моль молекул H₃PO₄ содержит 3 моль атомов H, 1 моль атомов P и 4 моль атомов O.
Fe₂O₃: 1 моль молекул Fe₂O₃ содержит 2 моль атомов Fe и 3 моль атомов O.
Ca(OH)₂: 1 моль молекул Ca(OH)₂ содержит 1 моль атомов Ca, 2 моль атомов O и 2 моль атомов H.
Таким образом, химическая формула позволяет легко определить количество вещества каждого элемента в данном соединении.
Стр. 83
Примените свои знания
4. Не выполняя расчётов, расположите формулы веществ в порядке возрастания молярных масс: NaCl, AgCl, HCl, KCl.
Молярная масса вещества зависит от атомных масс элементов, входящих в его состав. Без расчётов можно расположить вещества в следующем порядке:
HCl < NaCl < KCl < AgCl.
5. Какое количество вещества составляет: а) 5,6 г гидроксида калия KOH; б) 9,6 г серы S; в) 5,85 мг хлорида натрия NaCl?
Количество вещества (n) рассчитывается по формуле:
n = m / M, где:
n — количество вещества (моль),
m — масса вещества (г),
M — молярная масса (г/моль).
а) Для KOH:
M(KOH) = 39 + 16 + 1 = 56 г/моль
n(KOH) = 5,6 г / 56 г/моль = 0,1 моль
б) Для S:
M(S) = 32 г/моль
n(S) = 9,6 г / 32 г/моль = 0,3 моль
в) Для NaCl:
M(NaCl) = 23 + 35,5 = 58,5 г/моль
Переведём 5,85 мг в граммы: 5,85 мг = 0,00585 г
n(NaCl) = 0,00585 г / 58,5 г/моль = 0,0001 моль (или 0,1 ммоль)
Ответ:
а) 0,1 моль KOH
б) 0,3 моль S
в) 0,0001 моль (0,1 ммоль) NaCl
6. Какое количество вещества составляют:
а) 1,806 * 10²³ молекул озона O₃;
б) 1,204 * 10²⁴ молекул углекислого газа CO₂;
в) 12,8 г сернистого газа SO₂;
г) порция метана CH₄, содержащая 6,02 * 10²² атомов углерода;
д) порция воды H₂O, содержащая 3,6 * 10²⁴ атомов водорода?
а) 1,806 * 10²³ молекул озона O₃
Количество вещества (n) определяется по формуле:
n = N / Nₐ, где Nₐ = 6,02 * 10²³ (число Авогадро).
n(O₃) = (1,806 * 10²³) / (6,02 * 10²³) = 0,3 моль
б) 1,204 * 10²⁴ молекул углекислого газа CO₂
n(CO₂) = (1,204 * 10²⁴) / (6,02 * 10²³) = 2 моль
в) 12,8 г сернистого газа SO₂
Молярная масса SO₂:
M(SO₂) = 32 + 16 * 2 = 64 г/моль
n(SO₂) = 12,8 г / 64 г/моль = 0,2 моль
г) Порция метана CH₄, содержащая 6,02 * 10²² атомов углерода
Так как в одной молекуле метана CH₄ содержится 1 атом углерода, то число молекул CH₄ также равно 6,02 * 10²².
n(CH₄) = (6,02 * 10²²) / (6,02 * 10²³) = 0,1 моль
д) Порция воды H₂O, содержащая 3,6 * 10²⁴ атомов водорода
В одной молекуле H₂O содержится 2 атома водорода, значит, число молекул воды:
N(H₂O) = (3,6 * 10²⁴) / 2 = 1,8 * 10²⁴
Количество вещества воды:
n(H₂O) = (1,8 * 10²⁴) / (6,02 * 10²³) = 3 моль
7. Одно из соединений азота с кислородом количеством вещества 0,2 моль имеет массу 6 г. Определите молярную массу и формулу вещества.
Молярная масса (M) находится по формуле:
M = m / n
M = 6 г / 0,2 моль = 30 г/моль
Возможное соединение азота с кислородом с молярной массой 30 г/моль — оксид азота (II) NO.
Ответ: молярная масса 30 г/моль, формула NO.
Стр. 83
Используйте дополнительную информацию
8. Предложите формулу для расчёта массы вещества, если известно число его молекул.
Формула для расчёта массы вещества, если известно число его молекул, определяется через число Авогадро:
m = (N / Nₐ) * M, где:
m – масса вещества (г),
N – число молекул вещества,
Nₐ – число Авогадро (6,02 * 10²³ моль⁻¹),
M – молярная масса вещества (г/моль).
Эта формула позволяет найти массу вещества, разделив количество его молекул на число Авогадро и умножив на молярную массу вещества.
Параграф 19. Молярный объем газов