Видеоурок «Количество вещества. Моль. Молярная масса»

Молярная масса вещества — что это такое в химии

Итальянский химик и физик Амедео Авогадро в процессе своей работы пришел к выводу, что в равных объемах газов содержится одинаковое число молекул, при условии, если их температуры и давление одинаковы. В подтверждение своих соображений он определил массу атома кислорода, углерода, хлора, азота и прочих элементов. Им также было проведено точное определение состава молекул аммиака, воды, оксидов азота и т.д.

Однако в первой половине XIX века большинство ученых не приняли эту молекулярную гипотезу, поскольку в те времена еще не существовало точного представления о различии атомов и молекул.

В 1860 году с подачи С. Канниццаро были положительно оценены результаты работы основателя молекулярной теории, а универсальной постоянной было дано имя Авогадро. Это число молекул, содержащееся в 1 моль идеального газа.

Чтобы пойти дальше и понять, что такое молярная масса, можно рассмотреть обычное уравнение химической реакции.

H2+Cl2=2HCl

В данном уравнении с молекулой хлора вступает в реакцию молекула водорода, в результате чего образуются две молекулы HCl. В отличие от молекулы, моль вещества — это такое его количество, в котором столько же частиц, сколько атомов в 12 г углерода (атомная масса 12). На первый взгляд, сложное определение сводится к следующему: моль любого вещества содержит количество частиц, равное числу Авогадро, т.е. 6,02 ⋅ 1023.

Понятие «моль» сводится к числу частиц, а понятие «молярная масса» — к их суммарной массе. Сегодня известно, что различные атомы характеризуются разным строением, поэтому и разной массой.

Массы одного моля водорода, кислорода, метана и других веществ будут различны. Определить молярную массу (т.е. массу одного моля) несложно. Достаточно использовать таблицу Менделеева.

Видео

Что такое молярная масса

Молярная масса — это масса одного моля вещества, она измеряется в граммах деленных на моль (г/моль). Данная величина представляет собой отношение массы вещества к его количеству, которое измеряется в молях.

Как обозначается молярная масса: М.

, где — это масса вещества, а — количество вещества.

Единица измерения молярной массы: г/моль.

Запоминаем!

Правильно говорить именно молярная, а не мольная масса.

Несмотря на то, что в 1 моле любого химического вещества содержится одинаковое количество молекул (и оно равно числу Авогадро), молярные массы разных веществ отличаются. Все потому, что отличаются атомы, которые входят в состав этих молекул. В частности, разница между ними заключается в относительной атомной массе (Ar) — например, Ar(Mg) = 24, а Ar(Hg) = 200. Сейчас станет ясно, какое это имеет значение.

Молярная масса вещества

Молярная масса – это масса 1 моля вещества, выраженная в граммах. Молярную массу одного моля любого химического элемента без труда находят из таблицы Менделеева, так как молярная масса численно равна атомной массе, но размерности у них разные (молярная масса имеет размерность г/моль). Запишите и запомните формулы для вычисления молярной массы, количества вещества и числа молекул:

  • Молярная масса формула M=m/n
  • Количество вещества формула n=m/M
  • Число молекул формула N =NA·n

где m — масса вещества, n — количество вещества (число молей), М — молярная масса, N — число молекул, NA — число Авогадро. Благодаря молярной массе вещества химики могут вести подсчет атомов и молекул в лаборатории просто путем их взвешивания. Этим и удобно использование понятия моль.

На рисунке изображены четыре колбы с различными веществами, но в каждой из них всего 1 моль вещества. Можете перепроверить, используя формулы выше.

Число Авогадро, моль и количество вещества

Измерять количество молекул штуками, так же неудобно, как и мерить массу отдельных молекул килограммами.

И здесь, опять же для удобства, вводится такая величина как количество вещества. Ее обозначают греческой буквой ню (ν), и измеряют в молях. Не путайте с молью что живет в шифоньерах и питается исключительно шубами.

Моль — это такое количество вещества, в котором содержится столько же атомов (или молекул), сколько атомов содержится в 12 граммах углерода.

А их там 6.02•1023 штук. Это число называется числом Авогадро (NА ). В честь итальянского ученого из Турина Лоренцо Романо Амедео Карло Авогадро ди Кваренья э ди Черрето (Не пугайтесь, это все один человек).

Число Авогадро — количество атомов или молекул в одном моле вещества.

NА =6.02•1023 Моль -1

Чтобы иметь представление что такое 1 моль вещества, и соответственно, что такое число Авогадро, рассмотрим простой пример. Если взять условно размер одной песчинки за 1 мм 3, то 1 моль таких песчинок будет занимать объем 6,02•1014 м3. Если насыпать этот песок слоем толщиной 150 метров, мы получим пустыню площадью порядка 4 000 000 км2. Для сравнения площадь пустыни Сахара 9 200 000 км²…

Молярный объем

Выше мы находили количество вещества через молярную массу, но для газов это можно сделать и через молярный объем. Согласно закону Авогадро количество любого газа, равное 1 моль, будет занимать один и тот же объем, если газы рассматриваются при одинаковой температуре и давлении.

При стандартных физических условиях — температуре 0°С и давлении 1 атм или 760 мм ртутного столба, 1 моль газа занимает объем 22,4 л.

Молярный объем — это объем газа, взятого в количестве 1 моль. Он обозначается Vm.

При нормальных условиях Vm = 22,4 л/моль.

Значения молярного и фактического объема газа помогают найти количество вещества.

, где — фактический объем газа, а — молярный объем.

Теги

Adblock
detector