Урок 9. Молярная масса и молярный объем

Количество вещества. Молярная масса. Молярный объем.
план-конспект урока по химии (8 класс)

В период дистанционного обучения учашимся 8 классанеобходимо объяснить такие понятия как количество вещества, молярная масса и молярный объем. Это новый материал, с которым они встречаются впервые. Также нужно научить их оперировать этими понятиями, научить решать расчетные задачи. Я предлагаю разработки для учашихся, которые помогут изучить материал. Здесь рассматривается теория, примеры задач, тренировочные задания. Подобраны учебные фильмы. Разработкой могут воспользоваться и учащиеся, и начинающие учителя

Скачать:

Вложение Размер
vychisleniya_po_formulam.docx 17.46 КБ
molyarnyy_obem.docx 359.7 КБ

Предварительный просмотр:

« Вычисление количества вещества, массы вещества и объема газа»

Для вычислений пользуются следующими формулами:

n = m/M где, n – количество вещества ( моль),

m – масса вещества (г)

М – молярная масса вещества (г/моль)

Молярная масса численно равна относительной молекулярной массе.

n = V/ V m где, n – количество вещества (моль)

V – объем газа (л)

V m – молярный объем газа (моль/л)

Для всех газов при нормальных условиях(н.у.) V m =22,4 л/моль

Пример 1. Найдите количество вещества воды, которое находится

Дано: m(H 2 O) = 200г n = m/M

Найти : n(H 2 O) M(H 2 O) = 1*2 + 16 = 18г/моль

n = 200 г/18 г/моль = 11,1 (моль)

Ответ: n = 11,1 моль

Пример 2 . Найдите массу 5 моль кислорода (О 2 ).

Дано: n( О 2 ) = 5 моль Преобразуем формулу:

Найти: m(O 2 ) m = n*M М(О 2 ) = 2*16=32 г/моль

m(O 2 ) = 5 моль *32г/моль = 160 г

Ответ: m(O 2 ) = 160 г

Пример 3. Вычислите объем 2 моль кислорода

Дано: n(O 2 ) =2 моль Вычисляем по формуле: n= V/V m

Найти : V(O 2 ) отсюда: V = n*V m

V(O 2 ) = 2 моль* 22,4л/моль = 44, 8 л

Ответ: V(O 2 ) = 22,4 л

  1. Найдите относительную молекулярную массу углекислого газа СО 2 и вычислите массовые доли элементов в веществе.
  2. Найдите количество вещества, которое находится в 10 г водорода Н 2 .
  3. Найдите объем (при н.у.) 5 моль водорода.
  4. *Найдите, какой объем ( при н. у.) займут 22 г углекислого газа.
  1. Найдите относительную молекулярную массу сероводорода H 2 S и вычислите массовые доли элементов в нем.
  2. Вычислите количество вещества, содержащееся в 9 г оксида железа(2) FeO.
  3. Найдите объем (при н.у.) 2 моль хлора Cl 2 .
  4. * Какой объем (при н.у.) займут 7,1 г хлора?

Предварительный просмотр:

Молярный объем. Закон Авогадро.

Ребята, вы уже знакомы с такими понятиями, как количество вещества и молярная масса. 1 моль содержит 6, 02*10 23 структурных частиц вещества.

Столько частиц занимают определенный объем.

Объем, который занимает вещество количеством 1 моль называется молярным объемом. Обозначение –V M или V m

Единица измерения молярного объема – л/моль (мл/ммоль, м 3 /кмоль)

Молярный объем у разных веществ различный. Он зависит от размера частиц вещества, от расстояния между частицами.

Посмотрите на рисунок. Здесь приведены молярные объемы разных веществ. Они разные. А вот у He,H 2 , CH 4 молярный объем один и тот же = 22,4 л

Почему? Потому что это газы . У газов очень большое расстояние между молекулами. И оно во много раз больше размеров самих молекул, поэтому объем газов определяется не размером частиц, а расстоянием между молекулами. При одинаковом давлении и температуре расстояние между молекулами разных газов одинаковое, потому и объем тоже у газов одинаковый, если количество вещества одинаковое.

В науке есть такое понятие – нормальные условия (н.у.)

Это давление (р) = 1ат. или 760мм рт.ст., или 101,325 кПа

Температура (Т) = 0 о С (273 К)

При таких условиях молярный объем V М (газов)= 22,4л/моль

Молярный объем можно вычислить по формуле:

Из этой формулы можно вывести другие:

Эту страницу запишите в тетрадь!

В равных объемах различных газов при одинаковых условиях содержится одинаковое число частиц (молекул).

Это нужно записать в тетрадь!

Пример . Вычислите объем 2 моль кислорода

Дано: n(O 2 ) =2 моль Вычисляем по формуле: n= V/V m

Найти : V(O 2 ) отсюда: V = n*V m

V(O 2 ) = 2 моль* 22,4л/моль = 44, 8 л

Ответ: V(O 2 ) = 22,4 л

  1. Найдите объем (при н.у.) 2 моль хлора Cl 2 .
  1. Какой объем (при н.у.) займут 7,1 г хлора?

Прочитайте параграфы 16 и 17. Подготовьтесь к проверочной работе по данной теме

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Материал к урокам в 8 классе (учебник О.С.Габриеляна).

Примеры задач по теме “Моль, молярная масса, молярный объем” с выбором ответа и самостоятельным решением основанным на уравнении реакций. можно использовать на уроках в восьмых классах и при повторени.

Урок “Решение расчётных задач “Количество вещества. число Авогадро. Молярная масса.” Цель: углубление полученных ранее знаний по тем.

Эти задачи можно использовать в качестве домашнего задания по вариантам, для проведения самостоятельной работы, при повторении материала, при подготовке к решению задач по химическим уравнениям, а так.

Цель: Научить применять закон Авогадро при решении задач по формулам (исследование и рефлексия).Основное содержание темы: Количество вещества. Моль. Молярная масса. Молярный объём.Характеристика основ.

Задачи по теме: «Количество вещества. Моль. Молярная масса. Молярный объём»8 класс.

Урок 9. Молярная масса и молярный объем

Решение задач на количество вещества,
массу и объем

Ключевые слова: решение задач на количество вещества, решение задач по химии на массу и объем, какое количества вещества содержится, какое число молекул содержится, определите объем (н.у.), определите массу, какова масса порции, определите молярную массу, назовите вещество, найдите молярную массу, определите абсолютную массу молекулы, сколько атомов содержится, определите относительную плотность.

ФОРМУЛЫ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

Количество вещества характеризует число структурных единиц (атомов, молекул, ионов), которое содержится в определенном образце данного вещества. Единицей измерения количества вещества является моль. Количество вещества (ν) связано с числом структурных единиц (N) в образце вещества, его массой (m) и объемом (V) — для газообразных веществ при н. у. — следующими уравнениями:

в которых

Vm = 22,4 л/моль (мл/ммоль, м 3 /кмоль) при н.у.,
Na = 6,02 • 10 23 (постоянная Авогадро),
а молярная масса (М) численно равна относительной молекулярной массе вещества:

Наличие подобной взаимосвязи позволяет, зная одну из величин (количество вещества, массу, объем, число структурных величин) определить все другие величины.

РЕШЕНИЯ ПРОСТЫХ ЗАДАЧ

Задача № 1. Какое количество вещества содержится в 33 г оксида углерода (IV)?


Ответ: ν(СО2) = 0,75 моль.

Задача № 2. Какое число молекул содержится в 2,5 моль кислорода?


Ответ: N(O2) = 1,505 • 10 24 .

Задача № 3. Определите объем (н. у.), который займут 0,25 моль водорода.

Задача № 4. Какую массу будет иметь порция оксида серы (IV), объем которой 13,44 л (н. у.)?

Задача № 5. Имеется 3 моль кислорода О2 при н.у. Определите массу кислорода, его объем, а также число имеющихся молекул кислорода.

Ответ: m = 96 г; V = 67.2 л; N(O2) = 1,81 • 10 24 .

Задача № 6. Имеется 10 г водорода Н2. Определите количество водорода, его объем при н.у., а также число имеющихся молекул водорода.

Ответ: 5 моль; 112 л; 3,01 • 10 24 .

Задача № 7. Имеется 56 л хлора Сl2 при н.у. Определите количество вещества хлора, его массу и число имеющихся молекул хлора.

Ответ: 2,5 моль; 177,5 г; 1,5 • 10 24 .

Задача № 8. Имеется 2,4 • 10 23 молекул оксида углерода (IV) СO2. Определите количество вещества углекислого газа, его массу, а также объем (н.у.) углекислого газа.

Ответ: 0,4 моль; 17,6 г; 8,96 л.

Задача № 9. Какова масса порции оксида азота (IV), содержащей 4,816 • 10 23 молекул? Каков ее объем (н. у.)?

Задача № 10. Масса порции простого вещества, содержащей 1,806 • 10 24 молекул, равна 6 г. Определите молярную массу данного вещества и назовите его.

Внимание! В данном конспекте рассматриваются задачи обычной сложности. Чтобы перейти к конспекту решения сложных задач на количественные характеристики и задачи с кратким ответом нажмите на кнопку ниже…

Решение задач на количество вещества, массу и объем. Выберите дальнейшие действия:

Химия. 8 класс

Количество вещества. Молярная масса. Молярный объем газа. Закон Авогадро
Из курса физики мы знаем о таких физических величинах, как масса, объём и плотность. При помощи этих величин легко характеризовать вещества. Например, мы идём в магазин и покупаем 1 кг сахара или литровую бутылку минеральной воды. Но оказывается, что этих величин недостаточно, если необходимо рассмотреть вещество с точки зрения числа частиц. Сколько молекул сахара содержится в 1 кг сахара? А сколько молекул воды в литровой бутылке? А в одной капле? Ответ на этот вопрос можно получить, если знать ещё об одной физической величине, которая называется количество вещества. Точное число молекул посчитать сложно, но если считать не штуками, а порциями, то задача упрощается. Например, мы никогда не покупаем в магазине спички поштучно, но купив одну порцию спичек – коробок, знаем, что там 100 штук. И салфетки мы тоже поштучно не покупаем, но купив пачку салфеток, то есть порцию, мы точно будем знать, сколько штук салфеток мы купили.
Количество вещества – это порция вещества с определённым числом структурных частиц. Количество вещества принято обозначать греческой буквой ν [ню]. В системе СИ единица измерения количества вещества называется моль. Один моль вещества содержит столько же структурных частиц, сколько атомов содержится в 12 г углерода, а именно 6*1023 частиц. Это количество является постоянной величиной и называется «постоянная Авогадро». Количество вещества можно определить как отношение числа структурных частиц к числу частиц в одном моле вещества.
Например, количество вещества, которое соответствует 3*1023 атомов железа можно легко рассчитать по этой формуле.
Преобразовав исходную формулу легко определить число структурных частиц по известному количеству вещества: N = v * NA
Своё имя эта постоянная получила в честь Амедео Авогадро, который в 1811 году сделал предположение, которое затем подтвердилось экспериментально и теперь носит имя Закона Авогадро. Закон Авогадро: «в равных объёмах различных газов при одинаковых условиях (температура и давление) содержится одинаковое количество молекул».
Из закона Авогадро следует, что при одинаковых условиях массы газов, содержащие одинаковое число структурных частиц, будут занимать одинаковый объём. При давлении 1 атмосфера и температуре 0 градусов Цельсия 1 моль любого газа занимает объём равный 22, 4 л. Этот объём называется молярный объём. А условия – нормальные условия. Молярный объём обозначается Vm, показывает объём газа количеством 1 моль. При нормальных условиях является постоянной величиной.
При нормальных условиях количество вещества это отношение объёма к молярному объему.
По этой формуле можно определить объём вещества, если известно его количество: V = ν * Vm
Массу вещества количеством 1 моль называют молярной массой, обозначают буквой M. Молярная масса численно равна относительной молекулярной массе. Единица измерения молярной массы г/моль.
Зная массу вещества, легко определить количество вещества.

Найдём количество вещества 5,6 г железа.
Чтобы найти массу вещества по известному количеству преобразуем формулу: m = ν * M
Справочный материал
• Количество вещества ν [ню] – это физическая величина, характеризующая количество однотипных структурных единиц (любые частицы, из которых состоит вещество – атомы, молекулы, ионы и т.д), содержащихся в веществе. Единица измерения количества вещества в Международной системе единиц (СИ) – моль.
• Моль – это единица измерения количества вещества. Один моль вещества содержит столько же структурных частиц, сколько атомов содержится в 12 г углерода.
• Молярная масса (M) – масса вещества количеством один моль. Единица измерения г/моль.
• Нормальные условия (н.у.) – физические условия, определяемые давлением 101325 Па (нормальная атмосфера) и температурой 273,15 К (0 °С).
• Молярный объём (Vm) – объём вещества количеством один моль. Единица измерения л/моль; при н.у. Vm = 22,4 л/моль
• Закон Авогадро – в равных объёмах различных газов при одинаковых условиях (температура и давление) содержится одинаковое количество молекул.
• Постоянная Авогадро (NA) показывает число структурных частиц в веществе количеством один моль.

  • 1
  • 2

НАШИ ПАРТНЁРЫ

© Государственная образовательная платформа «Российская электронная школа»

Урок 9. Молярная масса и молярный объем

Моль, молярная масса

В химических процессах участвуют мельчайшие частицы – молекулы, атомы, ионы, электроны. Число таких частиц даже в малой порции вещества очень велико. Поэтому, чтобы избежать математических операций с большими числами, для характеристики количества вещества, участвующего в химической реакции, используется специальная единица – моль.

Моль это такое количество вещества, в котором содержится определенное число частиц (молекул, атомов, ионов), равное постоянной Авогадро

Постоянная Авогадро NA определяется как число атомов, содержащееся в 12 г изотопа 12 С:

Таким образом, 1 моль вещества содержит 6,02 • 10 23 частиц этого вещества.

Исходя из этого, любое количество вещества можно выразить определенным числом молей ν (ню). Например, в образце вещества содержится 12,04 • 10 23 молекул. Следовательно, количество вещества в этом образце составляет:

где N – число частиц данного вещества;
NA – число частиц, которое содержит 1 моль вещества (постоянная Авогадро).

Молярная масса вещества (M) – масса, которую имеет 1 моль данного вещества.
Эта величина, равная отношению массы m вещества к количеству вещества ν, имеет размерность кг/моль или г/моль. Молярная масса, выраженная в г/моль, численно равна относительной относительной молекулярной массе Mr (для веществ атомного строения – относительной атомной массе Ar).
Например, молярная масса метана CH4 определяется следующим образом:

M(CH4)=16 г/моль, т.е. 16 г CH4 содержат 6,02 • 10 23 молекул.

Молярную массу вещества можно вычислить, если известны его масса m и количество (число молей) ν, по формуле:

Соответственно, зная массу и молярную массу вещества, можно рассчитать число его молей:

или найти массу вещества по числу молей и молярной массе:

Необходимо отметить, что значение молярной массы вещества определяется его качественным и количественным составом, т.е. зависит от Mr и Ar. Поэтому разные вещества при одинаковом количестве молей имеют различные массы m.

Пример Вычислить массы метана CH4 и этана С2H6, взятых в количестве ν = 2 моль каждого.

Решение
Молярная масса метана M(CH4) равна 16 г/моль;
молярная масса этана M(С2Н6) = 2 • 12+6=30 г/моль.
Отсюда:

m (CH4) = 2 моль • 16 г/моль = 32 г;
m2Н6) = 2 моль • 30 г/моль = 60 г.

Таким образом, моль – это порция вещества, содержащая одно и то же число частиц, но имеющая разную массу для разных веществ, т.к. частицы вещества (атомы и молекулы) не одинаковы по массе.

Вычисление ν используется практически в каждой расчетной задаче.

Образцы решения задач

Задача №1. Вычислите массу (г) магния, взятого количеством вещества 0, 5 моль?

M (Mg ) = Ar ( Mg ) = 24 г/моль (из периодической системы)

m ( Mg ) = 24 г/моль · 0,5 моль = 12 г

Ответ: m ( Mg ) =12 г

Задача №2. Вычислите массу (г) 12,04 · 10 23 молекул оксида цинка Zn О ?

n (Zn O )= 12,04 * 10 23 молекул

m = M · ν , ν= N / Na ,

следовательно, формула для расчёта

M(ZnO) = Ar(Zn) + Ar(O) = 65 + 16 = 81 г / моль

m = 81 г/моль · (12,04 * 10 23 /6.02 · 10 23 1/моль) = 162 г

Задания для закрепления

Заполните таблицу (округляя числа до целых )

Решение задач по химии

В этой статье мы коснемся нескольких краеугольных понятий в химии, без которых совершенно невозможно решение задач. Старайтесь понять смысл физических величин, чтобы усвоить эту тему.

Я постараюсь приводить как можно больше примеров по ходу этой статьи, в ходе изучения вы увидите множество примеров по данной теме.

Относительная атомная масса – Ar

Представляет собой массу атома, выраженную в атомных единицах массы. Относительные атомные массы указаны в периодической таблице Д.И. Менделеева. Так, один атом водорода имеет атомную массу = 1, кислород = 16, кальций = 40.

Относительная молекулярная масса – Mr

Относительная молекулярная масса складывается из суммы относительных атомных масс всех атомов, входящих в состав вещества. В качестве примера найдем относительные молекулярные массы кислорода, воды, перманганата калия и медного купороса:

Моль и число Авогадро

Моль – единица количества вещества (в системе единиц СИ), определяемая как количество вещества, содержащее столько же структурных единиц этого вещества (молекул, атомов, ионов) сколько содержится в 12 г изотопа 12 C, т.е. 6 × 10 23 .

Число Авогадро (постоянная Авогадро, NA) – число частиц (молекул, атомов, ионов) содержащихся в одном моле любого вещества.

Больше всего мне хотелось бы, чтобы вы поняли физический смысл изученных понятий. Моль – международная единица количества вещества, которая показывает, сколько атомов, молекул или ионов содержится в определенной массе или конкретном объеме вещества. Один моль любого вещества содержит 6.02 × 10 23 атомов/молекул/ионов – вот самое важное, что сейчас нужно понять.

Иногда в задачах бывает дано число Авогадро, и от вас требуется найти, какое вам дали количество вещества (моль). Количество вещества в химии обозначается N, ν (по греч. читается “ню”).

Рассчитаем по формуле: ν = N/NA количество вещества 3.01 × 10 23 молекул воды и 12.04 × 10 23 атомов углерода.

Мы нашли количества вещества (моль) воды и углерода. Сейчас это может показаться очень абстрактным, но, иногда не зная, как найти количество вещества, используя число Авогадро, решение задачи по химии становится невозможным.

Молярная масса – M

Молярная масса – масса одного моля вещества, выражается в “г/моль” (грамм/моль). Численно совпадает с изученной нами ранее относительной молекулярной массой.

Рассчитаем молярные массы CaCO3, HCl и N2

M (HCl) = Ar(H) + Ar(Cl) = 1 + 35.5 = 36.5 г/моль

M (N2) = Ar(N) × 2 = 14 × 2 = 28 г/моль

Полученные знания не должны быть отрывочны, из них следует создать цельную систему. Обратите внимание: только что мы рассчитали молярные массы – массы одного моля вещества. Вспомните про число Авогадро.

Получается, что, несмотря на одинаковое число молекул в 1 моле (1 моль любого вещества содержит 6.02 × 10 23 молекул), молекулярные массы отличаются. Так, 6.02 × 10 23 молекул N2 весят 28 грамм, а такое же количество молекул HCl – 36.5 грамм.

Это связано с тем, что, хоть количество молекул одинаково – 6.02 × 10 23 , в их состав входят разные атомы, поэтому и массы получаются разные.

Часто в задачах бывает дана масса, а от вас требуется рассчитать количество вещества, чтобы перейти к другому веществу в реакции. Сейчас мы определим количество вещества (моль) 70 грамм N2, 50 грамм CaCO3, 109.5 грамм HCl. Их молярные массы были найдены нам уже чуть раньше, что ускорит ход решения.

ν (CaCO3) = m(CaCO3) : M(CaCO3) = 50 г. : 100 г/моль = 0.5 моль

ν (HCl) = m(HCl) : M(HCl) = 109.5 г. : 36.5 г/моль = 3 моль

Иногда в задачах может быть дано число молекул, а вам требуется рассчитать массу, которую они занимают. Здесь нужно использовать количество вещества (моль) как посредника, который поможет решить поставленную задачу.

Предположим нам дали 15.05 × 10 23 молекул азота, 3.01 × 10 23 молекул CaCO3 и 18.06 × 10 23 молекул HCl. Требуется найти массу, которую составляет указанное число молекул. Мы несколько изменим известную формулу, которая поможет нам связать моль и число Авогадро.

Теперь вы всесторонне посвящены в тему. Надеюсь, что вы поняли, как связаны молярная масса, число Авогадро и количество вещества. Практика – лучший учитель. Найдите самостоятельно подобные значения для оставшихся CaCO3 и HCl.

Молярный объем

Молярный объем – объем, занимаемый одним молем вещества. Примерно одинаков для всех газов при стандартной температуре и давлении составляет 22.4 л/моль. Он обозначается как – VM.

Подключим к нашей системе еще одно понятие. Предлагаю найти количество вещества, количество молекул и массу газа объемом 33.6 литра. Поскольку показательно молярного объема при н.у. – константа (22.4 л/моль), то совершенно неважно, какой газ мы возьмем: хлор, азот или сероводород.

Запомните, что 1 моль любого газа занимает объем 22.4 литра. Итак, приступим к решению задачи. Поскольку какой-то газ все же надо выбрать, выберем хлор – Cl2.

Моль (количество вещества) – самое гибкое из всех понятий в химии. Количество вещества позволяет вам перейти и к числу Авогадро, и к массе, и к объему. Если вы усвоили это, то главная задача данной статьи – выполнена :)

Относительная плотность и газы – D

Относительной плотностью газа называют отношение молярных масс (плотностей) двух газов. Она показывает, во сколько раз одно вещество легче/тяжелее другого. D = M (1 вещества) / M (2 вещества).

В задачах бывает дано неизвестное вещество, однако известна его плотность по водороду, азоту, кислороду или воздуху. Для того чтобы найти молярную массу вещества, следует умножить значение плотности на молярную массу газа, по которому дана плотность.

Запомните, что молярная масса воздуха = 29 г/моль. Лучше объяснить, что такое плотность и с чем ее едят на примере. Нам нужно найти молярную массу неизвестного вещества, плотность которого по воздуху 2.5

Предлагаю самостоятельно решить следующую задачку (ниже вы найдете решение): “Плотность неизвестного вещества по кислороду 3.5, найдите молярную массу неизвестного вещества”

Относительная плотность и водный раствор – ρ

Пишу об этом из-за исключительной важности в решении сложных задач, высокого уровня, где особенно часто упоминается плотность. Обозначается греческой буквой ρ.

Плотность является отражением зависимости массы от вещества, равна отношению массы вещества к единице его объема. Единицы измерения плотности: г/мл, г/см 3 , кг/м 3 и т.д.

Для примера решим задачку. Объем серной кислоты составляет 200 мл, плотность 1.34 г/мл. Найдите массу раствора. Чтобы не запутаться в единицах измерения поступайте с ними как с самыми обычными числами: сокращайте при делении и умножении – так вы точно не запутаетесь.

Иногда перед вами может стоять обратная задача, когда известна масса раствора, плотность и вы должны найти объем. Опять-таки, если вы будете следовать моему правилу и относится к обозначенным условным единицам “как к числам”, то не запутаетесь.

В ходе ваших действий “грамм” и “грамм” должны сократиться, а значит, в таком случае мы будем делить массу на плотность. В противном случае вы бы получили граммы в квадрате :)

К примеру, даны масса раствора HCl – 150 грамм и плотность 1.76 г/мл. Нужно найти объем раствора.

Массовая доля – ω

Массовой долей называют отношение массы растворенного вещества к массе раствора. Важно заметить, что в понятие раствора входит как растворитель, так и само растворенное вещество.

Массовая доля вычисляется по формуле ω (вещества) = m (вещества) / m (раствора). Полученное число будет показывать массовую долю в долях от единицы, если хотите получить в процентах – его нужно умножить на 100%. Продемонстрирую это на примере.

Решим несколько иную задачу и найдем массу чистой уксусной кислоты в широко известной уксусной эссенции.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Как найти объем в химии ℹ️

Молярная масса

Вы знаете, что одинаковое химическое количество любых веществ содержит одно и то же число структурных единиц. Но у каждого вещества его структурная единица имеет собственную массу. Поэтому и массы одинаковых химических количеств различных веществ тоже будут различны.

Молярная масса — это масса порции вещества химическим количеством 1 моль.

Молярная масса вещества Х обозначается символом M(Х) . Она равна отношению массы данной порции вещества m(Х) (в г или кг) к его химическому количеству n(Х) (в моль):

В Международной системе единиц молярная масса выражается в кг/моль. В химии чаще используется дольная единица — г/моль.

Определим молярную массу углерода. Масса углерода химическим количеством 1 моль равна 0,012 кг, или 12 г. Отсюда:

Молярная масса любого вещества, если она выражена в г/моль, численно равна его относительной молекулярной (формульной) массе.

На рисунке 47 показаны образцы веществ (H2O, CaCO3, Zn), химическое количество которых одно и то же — 1 моль. Как видите, массы разных веществ химическим количеством 1 моль различны.

Молярная масса является важной характеристикой каждого отдельного вещества. Она отражает зависимость между массой и химическим количеством вещества. Зная одну из этих величин, можно определить вторую — массу по химическому количеству:

и, наоборот, химическое количество по массе:

а также число структурных единиц:

Взаимосвязь между этими тремя характеристиками вещества в любом его агрегатном состоянии можно выразить простой схемой:

Формула и алгоритм нахождения объёма

Сегодня мы научимся одному немаловажному умению в химии – находить объём различных растворов и прочих веществ. Это знание необходимо потому, что оно поможет нам в решении многих задач как в тетради, так и в жизни. Нужно лишь знать устоявшуюся формулу.

Важно понимать, что формула нахождения объёма может быть разной в зависимости от того вещества, объём которого нам предстоит найти, а точнее, от агрегатного состояния этого вещества. Для нахождения объёма газа и жидкости используются разные, непохожие друг на друга формулы.

Чёткая и правильная формула для расчёта объёма жидкости выглядит следующим образом: С=n/V.

  1. C – молярная масса раствора (моль на литр).
  2. n – количество вещества (моль).
  3. V – объём вещества-жидкости (литры).

Из этого следует что V=n/c.

Cуществует и вторая формула для нахождения объёма жидкости при другой задаче и других данных: V=m/p.

  1. V – объём и измеряется он в миллилитрах.
  2. m – масса, измеряется в граммах.
  3. p – плотность, измеряется в граммах, делённых на миллилитры.

В случае если, кроме объёма, требуется также найти массу, это можно сделать, зная формулу и количество нужного вещества. При помощи формулы вещества находим его молярную массу путём сложения атомной массы всех элементов, которые входят в его состав.

Для примера возьмём M (AuSo2) и при расчётах у нас должно выйти 197+32+16 * 2 = 261 г/моль. После проведённых расчётов находим массу по формуле m=n*M, где, следовательно:

  1. m – масса.
  2. n – количество вещества, которое измеряется в молях (моль).
  3. M – молярная масса вещества: граммы, делённые на моль.

Количество вещества, как правило, даётся в задаче. Если же нет, то, скорее всего, допущена опечатка или ошибка в условии, и вам стоит обратиться за помощью и объяснениями к учителю, а не пытаться самим вывести несуществующую величину. Основные формулы и алгоритмы решения приведены в данной статье.

Также существует формула для нахождения объёма газа, и выглядит она так – V=n*Vm:

  1. V – объём газа (литры).
  2. n – количество вещества (моль).
  3. Vm – молярный объём газа (литры/моль).

Но есть своего рода исключение. Оно состоит в том, что при нормальных условиях, то есть при определённом давлении и температуре, объём газа является постоянной величиной, равной 22,3 л/моль.

Есть и третий вариант. Если в самом задании будет присутствовать уравнение реакции, тогда ход решения должен проходить иначе. Из уравнения, которое у вас имеется, можно найти количество каждого вещества, оно будет равняться коэффициенту. К примеру, Ch4 + 2O2 = CO2 + H2O. Из этого уравнения следует, что 1 моль метана и 2 моль кислорода при взаимодействии дают 1 моль углерода и 1 моль воды. Даже если учесть тот факт, что в условии имеется количество вещества лишь одного-единственного компонента, не составит труда найти количество всех остальных веществ. Если количество метана составит 0,3 моль, значит, n(Сh4) будет равняться 0,6 моль, n(CO2) = 0,3 моль, n(H2O) = 0.3 моль.

б) Газовые законы объем газа

Кроме вышеуказанной формулы для решения расчетных химических задач, нередко приходится использовать газовые законы, известные из курса физики.

При постоянной температуре объем данного количества газа обратно пропорционален давлению, под которым он находится:

При постоянном давлении изменение объема газа прямо пропорционально температуре:

— Объединенный газовый закон Бойля-Мариотта и Гей-Люссака

Помимо этого, если известна масса или количество газа, его объем можно вычислить, используя уравнение Менделеева-Клапейрона:

где n–число молей вещества, m–масса (г), Ь – молярная масса газа (г/моль), R – универсальная газовая постоянная равная 8,31 Дж/(моль×К).

Молярный объем кристаллов

Объем Vя элементарной ячейки кристалла вычисляют с помощью характеристик кристаллической структуры, которые определяют на основании результатов рентгеноструктурного анализа.

Зависимость между объемом ячейки и молярным объемом: Vm=VяNA/Z где Z — определяет, сколько формульных единиц в элементарной ячейке.

Молярный объем

В отличие от твердых и жидких веществ все газообразные вещества химическим количеством 1 моль занимают одинаковый объем (при одинаковых условиях). Эта величина называется молярным объемом и обозначается Vm .

Подобно молярной массе, молярный объем газа равен отношению объема данного газообразного вещества V(Х) к его химическому количеству n(Х) :

Так как объем газа зависит от температуры и давления, то при проведении различных расчетов берутся обычно объемы газов при нормальных условиях (сокращенно — н. у.). За нормальные условия принимаются температура 0 °С и давление 101,325 кПа.

Установлено, что при нормальных условиях отношение объема любой порции газа к химическому количеству газа есть величина постоянная и равная 22,4 дм 3 /моль. Другими словами, молярный объем любого газа при нормальных условиях:

Молярный объем — это объем, равный 22,4 дм 3 , который занимает 1 моль любого газа при нормальных условиях.

Пример 1. Вычислите химическое количество SiO2, масса которого равна 240 г.

Пример 2. Определите массу серной кислоты H2SO4, химическое количество которой 2,5 моль.

Пример 3. Сколько молекул CO2 и сколько атомов кислорода содержится в углекислом газе массой 110 г?

Пример 4. Какой объем занимает кислород химическим количеством 5 моль при нормальных условиях?

Краткие выводы урока:

  1. Масса вещества химическим количеством 1 моль называется его молярной массой. Она равна отношению массы данной порции вещества к его химическому количеству.
  2. Объем газообразных веществ химическим количеством 1 моль при нормальных условиях одинаков и равен 22,4 дм 3 .
  3. Величина, равная 22,4 дм 3 /моль, называется молярным объемом газов.

Надеюсь урок 9 «» был понятным и познавательным. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии. Данный урок был заключительным в главе «».

Урок «Количество вещества. Молярная масса»

ТЕМА: КОЛИЧЕСТВО ВЕЩЕСТВА. МОЛЯРНАЯ МАССА.

Образовательные: Сформировать понятие у учащихся:

о количестве вещества и единицах его измерения;

о постоянной Авогадро;

о молярной массе и единицах её измерения.

Развивающие: Сформировать у учащихся:

умение определять по формуле число молей по количеству структурных частиц и наоборот;

умение вычислять по формуле массу данного вещества, если известно количество вещества и

умение переходить от понятия «относительная молекулярная масса» к понятию « молярная

Продолжить работу над формированием у учащихся:

умение делать выводы.

Воспитательные: Воспитывать умение вести дискуссию, участвовать в коллективном обсуждении вопросов, прививать аккуратность при оформлении заданий в тетради.

Тип урока: комбинированный урок

Проверка домашнего задания.

Изучение нового материала.

Закрепление полученных знаний.

Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева.

1. Организационный момент.

2. Проверка домашнего задания – актуализация знаний.

Учитель (задает вопросы)

1. Что такое аллотропия?

2. Приведите примеры аллотропных модификаций:

а) кислорода; б) углерода; в) фосфора.

3. Изучение нового материала. Количество вещества. Молярная масса.

Учитель (объявляет тему урока)

Что изучает химия? Правильно, химия изучает вещества. Мы узнаем, как измеряется вещество в химии и научимся переводить эту единицу измерения в граммы.

Ученики (записывают тему урока)

Количество вещества. Молярная масса.

Учитель (дает представление о «количестве вещества»)

Для получения определённого количества вещества (в химической лаборатории или на заводе) необходимо брать строго определённые количества исходных веществ.

Вопрос №1: Подумайте, в чём лучше, удобней измерять вещества?

Я не соглашусь – это ведь самостоятельная физическая величина, и граммы, килограммы, миллиграммы, тонны, центнеры – это единицы массы. Очевидно, что для вещества нужно придумать свою единицу. Но какую?

Вопрос №2: Может быть, вспомнить, из каких частиц состоит вещество?

Другими словами, в чём измерять число атомов и молекул?

Ведь отсчитать нужное число молекул и атомов технически невозможно из-за их малого размера. В химических лабораториях и на заводах при отмеривании веществ пользуются в основном весами. Вот если бы найти такой способ, в котором объединились бы масса (её измерить просто) и число молекул (атомов) и учёные придумали – количество вещества.

Количество вещества (n) выражают в молях. Слово «моль» образовано от лат. «moles», что означает количество, счётное множество.

Чтобы отмерить 1 моль вещества, нужно взять столько граммов его, какова Ar или Mr.

Примеры: 1 моль Н2О имеет массу 18 г (Mr (Н2О) = 18)

1 моль О2 имеет массу 32 г (Mr (О2) = 32)

1 моль Сu имеет массу 64 г (Ar (Сu) = 64)

Вывод: одинаковое число молекул (атомов) веществ содержится в массах численно равных их относительным молекулярным (атомным) массам.

Ученики (слушают, отвечают на вопросы, делают записи в тетради)

В единицах массы (г, кг).

Из молекул и атомов.

Количество вещества определяется числом структурных единиц (атомов, молекул) этого вещества.

Моль – единица измерения количества вещества.

Учитель (даёт представление о постоянной Авогадро)

Оказывается, если взять массу вещества в граммах равную молекулярной массе, то в ней всегда будет содержаться одинаковое число частиц (атомов или молекул) равное 6 ∙ 1023. Это число определено итальянским учёным XIX в. Амедео Авогадро и по его фамилии названо числом Авогадро. Вот это количество вещества, которое содержит 6 ∙ 1023 молекул какого-либо вещества, и назвали молем.

Значит, чтобы узнать число молекул, содержащихся в определённом количестве вещества, можно воспользоваться формулой:

N = n N A

N0 – число структурных единиц в данном веществе (число атомов, молекул)

Ученики (делают записи в тетради)

NA = 6 ∙ 1023 моль-1 – постоянная Авогадро

Моль – это такое количество вещества, в котором содержится 6 ∙ 1023 молекул этого вещества.

Учитель (даёт представление о молярной массе)

Чтобы установить связь между количеством вещества и его массой, введено понятие молярная масса (М). Молярная масса – постоянная величина для каждого данного вещества.

Необходимо чётко различать понятия «относительная атомная масса» и «молярная масса».

Mr (Н3РО4)

M (Н3РО4)

единица измерения – г/моль

указана 1 молекула Н3РО4

указан 1 моль Н3РО4

Числовое значение молярной массы вещества совпадает с числовыми значениями Аr или Mr. Сравните:

Читайте также:
Урок 29. Понятие об основаниях
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: