Чему равно ню в химии. Определение количества вещества. Формула для нахождения количества вещества

Поговорим о том, что такое количество вещества, как данный термин используется в предметах естественнонаучного цикла. Так как количественным отношениям в химии, физике отводится серьезное внимание, важно знать физический смысл всех величин, их единицы измерения, области применения.

Обозначение, определение, единицы измерения

В химии особое значение имеют количественные отношения. Для проведения расчетов по уравнениям используются специальные величины. Для того чтобы понять, что такое количество вещества в химии, дадим термину определение. Это физическая величина, которая характеризует число аналогичных структурных единиц (атомов, ионов, молекул, электронов), имеющихся в веществе. Чтобы понять, что такое количество вещества, отметим, что у данной величины есть свое обозначение. При проведении расчетов, подразумевающих применение этой величины, используют букву n. Единицы измерения – моль, кмоль, ммоль.

Значение величины

Восьмиклассники, которые еще не умеют писать химические уравнения, не знают, что такое количество вещества, как использовать данную величину в расчетах. После знакомства с законом постоянства массы веществ, становится понятно значение этой величины. К примеру, в реакции горения водорода в кислороде соотношение реагирующих веществ составляет два к одному. Если будет известна масса водорода, вступившего в процесс, можно определить количество кислорода, принявшего участие в химической реакции.

Применение формул на количество вещества позволяет сократить соотношение между исходными реактивами, упростить вычисления. Что такое количество вещества в химии? С точки зрения математических вычислений, это стереохимические коэффициенты, поставленные в уравнении. Именно их используют для того, чтобы проводить определенные вычисления. Та как считать количество молекул неудобно, то пользуются именно Молем. Используя число Авогадро, можно рассчитать, что 1 моль любого реагента включает 6 ·1023 моль−1.

Вычисления

Хотите понять, что такое количество вещества? В физике также используется данная величина. Она нужна в молекулярной физике, где проводятся вычисления давления, объема газообразных веществ по уравнению Менделеева-Клапейрона. Чтобы выполнять любые количественные расчёты, применяется понятие молярной массы.

Под ней подразумевают ту массу, которая соответствует одному молю конкретного химического вещества. Определить молярную массу можно через относительные атомные массы (их сумму с учетом числа атомов в молекуле) или определить через известную массу вещества, его количество (моль).

Ни одна задача школьного курса химии, связанная с вычислениями по уравнению, не обходится без использования такого термина, как «количество вещества». Владея алгоритмом, можно справиться не только с обычными программными расчётами, но и со сложными олимпиадными заданиями. Помимо вычислений через массу вещества, также можно с помощью данного понятия, проводить вычисления через молярный объем. Это актуально в тех случаях, когда во взаимодействии принимают участие газообразные вещества.

Тест по теме «Основные химические понятия»

(Возможно несколько правильных ответов)

1. Объемные доли азота и этилена (С 2 Н 4) в смеси одинаковы. Массовые доли газов в этой же смеси:

а) одинаковы; б) больше у азота;

в) больше у этилена; г) зависят от давления.

2. Масса 10 м3 воздуха при н.у. равна (в кг):

а) 20,15; б) 16,25; в) 14,50; г) 12,95.

3. 465 мг фосфата кальция содержат следующее число катионов и анионов соответственно:

а) 2,7 1021 и 1,8 1021; б) 4,5 1020 и 3,0 1020;

в) 2,7 1025 и 1,8 1025; г) 1,2 1025 и 1,1 1025.

4. Число моль молекул воды, содержащееся в 18,06 1022 молекулах воды, равно:

а) 0,667; б) 0,5; в) 0,3; г) 12.

5. Из приведенных ниже веществ к простым относятся:

а) серная кислота; б) сера;

в) водород; г) бром.

6. Атом, имеющий массу 2,66 10–26 кг, соответствует элементу:

а) сера; б) магний;

в) кислород; г) цинк.

7. Частица, являющаяся химически делимой, это:

а) протон; б) молекула;

в) позитрон; г) атом.

8. Об углероде как о простом веществе говорится в утверждении:

а) углерод распространен в природе в виде изотопа с массовым числом 12;

б) углерод при горении в зависимости от условий может образовывать два оксида;

в) углерод входит в состав карбонатов;

г) углерод имеет несколько аллотропных модификаций.

9. Валентность атома – это:

а) число химических связей, образованных данным атомом в соединении;

б) степень окисления атома;

в) число отданных или принятых электронов;

г) число электронов, недостающее до получения электронной конфигурации ближайшего инертного газа.

10. Какое из следующих явлений является химическим?

а) Плавление льда; б) электролиз воды;

в) возгонка йода; г) фотосинтез.

Ключ к тесту

Задачи на определение количества вещества по базовым формулам

(По известным массе, объему, числу структурных единиц)

Уровень А

1. Сколько атомов хрома содержится в 2 г дихромата калия?

Ответ . 8,19 1021.

2. Каких атомов – железа или магния – больше в земной коре и во сколько раз? Массовая доля железа в земной коре составляет 5,1%, магния – 2,1%.

Ответ . Атомов железа больше, чем атомов магния в 1,04 раза.

3. Какой объем (в л) занимают:

а) 1,5 1022 молекул фтора;

б) 38 г фтора;

в) 1 1023 молекул кислорода?

Ответ . а) 0,558; б) 22,4; в) 3,72.

4. Найти массу (в г) одной молекулы: а) воды;

б) плавиковой кислоты; в) азотной кислоты.

Ответ . а) 2,99 10–23; б) 3,32 10–23; в) 1,046 10–22.

5. Сколько молей вещества содержится в:

а) 3 г трифторида бора;

б) 20 л хлористого водорода;

в) 47 мг пентаоксида фосфора;

г) 5 мл воды?

Ответ . а) 0,044; б) 0,893; в) 0,33; г) 0,28.

6. Металл массой 0,4 г содержит 6,02 1021 атомов. Определить металл.

Дано :

N = 6,02 1021 атомов, m (M) = 0,4 г.

Найти:

металл.

Решение

Искомый металл – Ca.

Ответ. Кальций.

7. На одной чашке весов находится некоторое количество медных стружек, на другой чашке весов – порция магния, содержащая 75,25 10 23 атомов магния, при этом весы находятся в состоянии равновесия. Какова масса порции медных стружек?

Ответ. 300 г.

8. Вычислить количество вещества кальция, содержащегося в 62 кг фосфата кальция.

Ответ. 600 моль.

9. В образце сплава меди с серебром число атомов меди равно числу атомов серебра. Вычислить массовую долю серебра в сплаве.

Ответ. 62,8%.

10. Найти массу одной структурной единицы поваренной соли NaCl.

Ответ. 9,72 10 –23 г.

11. Найти молярную массу вещества, если масса одной его молекулы составляет 5,31 10 –23 г.

Ответ. 32 г/моль.

12. Найти молярную массу газообразного вещества, если 112 мл его при н.у. имеют массу 0,14 г.

Ответ. 28 г/моль.

13. Найти молярную массу газообразного вещества, если при н.у. 5 г этого вещества занимают объем 56 л.

Ответ. 2 г/моль.

14. Где содержится больше атомов водорода: в 6 г воды или в 6 г этилового спирта?

Ответ. В 6 г этилового спирта.

15. Сколько граммов кальция содержится в 1 кг гипса?

Ответ. 232,5 г.

16. Вычислите в соли Мора, которая имеет формулу Fe(NH 4 ) 2 (SO 4 ) 2 6H 2 O, массовые доли (в %):

а) азота; б) воды; в) сульфат-ионов.

Ответ. а) 7,14; б) 27,55; в) 48,98.

Уровень В

1. К 100 г 20%-го раствора соляной кислоты добавили 100 г 20%-го раствора гидроксида натрия. Сколько структурных единиц соли NaCl и молекул воды содержит полученный раствор?

Ответ. 5,65 10 24 молекул воды и 3,01 10 23 структурных единиц соли NaCl.

2. Определить массу 8,2 л газовой смеси гелия, аргона и неона (н.у.), если на один атом гелия в этой смеси приходится два атома неона и три атома аргона.

Ответ. 10 г.

3. В каком соотношении по массе необходимо смешать 2%-е растворы хлорида калия и сульфата натрия, чтобы в итоговом растворе ионов натрия было по массе в четыре раза больше, чем ионов калия?

Ответ. 6,46: 1.

4. Плотность жидкого кислорода при температуре –183 °С равна 1,14 г/см 3 . Во сколько раз увеличится объем кислорода при переходе его из жидкого состояния в газообразное при н.у.?

Ответ. В 798 раз.

5. Чему равна массовая доля серной кислоты в растворе, в котором числа атомов водорода и кислорода равны между собой?

Решение

Раствор H 2 SO 4 состоит из H 2 SO 4 и H 2 O. Пусть (H 2 SO 4 ) = x моль, тогда (H в H 2 SO 4 ) = 2xмоль;

(H 2 O) = y моль, тогда (H в H 2 O) = 2y моль.

Сумма (H в р-ре) = (2x + 2y) моль.

Определим количество вещества атомарного кислорода:

(O в H 2 SO 4 ) = 4x моль, (O в H 2 O) = y моль.

Сумма (O в р-ре) = (4x + y) моль.

Поскольку числа атомов O и H равны между собой, то 2x + 2y = 4x + y.

Решая уравнение, получаем: 2x = y. Если

Определение эквивалентного количества вещества по вторичному облаку

Определение эквивалентного количества вещества по первичному облаку

Определение количественных характеристик выброса

Прогнозирование глубин зон заражения СДЯВ

Исходные данные для прогнозирования масштабов заражения СДЯВ

1. Общее количество СДЯВ на объекте и данные по размещению их запасов в емкостях и технологических трубопроводах.

2. Количество СДЯВ, выброшенных в атмосферу, и характер их разлива на подстилающей поверхности («свободно», «в поддон» или «обваловку»).

3. Высота поддона или обваловки складских емкостей.

4. Метеорологические условия: температура воздуха, скорость ветра (на высоте флюгера), степень вертикальной устойчивости воздуха.

При заблаговременном прогнозировании масштабов заражения на случай производственных аварий в качестве исходных данных рекомендуется принимать: за величину выброса СДЯВ (Q о ) – его содержание в максимальной по объему емкости (технологической, складской, транспортной и др.), метеорологические условия – степень вертикальной устойчивости воздуха, скорость ветра и температуру. Для прогноза масштабов заражения непосредственно после аварии должны браться конкретные данные о количестве выброшенного (разлившегося) СДЯВ, время, прошедшее после аварии, и характер разлива на подстилающей поверхности. Внешние границы зоны заражения СДЯВ рассчитываются по пороговой токсодозе при ингаляционном воздействии на организм человека.

Расчет глубины зоны заражения СДЯВ ведется с помощью данных, приведенных в таблицах 11-13, значение глубины зоны заражения при аварийном выбросе (разливе) СДЯВ определяется по таблице 8 в зависимости от количественных характеристик выброса и скорости ветра.

Количественные характеристики выброса СДЯВ для расчета масштабов заражения определяются по их эквивалентным значениям.

Для сжатых газов эквивалентное количество вещества определяется только по первичному облаку.

Для сжиженных СДЯВ, температура кипения которых выше температуры окружающей среды, эквивалентное количество вещества определяется только по вторичному облаку. Для СДЯВ, температура кипения которых ниже температуры окружающей среды, эквивалентное количество вещества определяется по первичному и вторичному облаку.

Эквивалентное количество вещества по первичному облаку (в тоннах) определяется по формуле

где К 1 - коэффициент, зависящий от условий хранения СДЯВ, таблица 12;

К 3 - коэффициент, равный отношению пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозе другого СДЯВ, таблица 12;

К 5 - коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости воздуха (принимается равным для инверсии – 1; для изотермии – 0,23; для конвекции – 0,08), таблица 11;

К 7 - коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха, таблица 12;

Q o - количество выброшенного (разлившегося) при аварии вещества, т.

Эквивалентное количество вещества по вторичному облаку рассчитывается по формуле

где К 2 – коэффициент, зависящий от физико-химических свойств СДЯВ, таблица 12;

К 4 – коэффициент, учитывающий скорость ветра, таблица 13;

К 6 – коэффициент, зависящий от времени, прошедшего после начала аварии; N , К 6 определяется после расчета продолжительности t И времени испарения вещества, при N = t И;

h – толщина слоя СДЯВ, м;

d – плотность СДЯВ, т/м3, таблица 12.

Высота разлившейся жидкости при свободном разливе принимается 0,05 м. Если имеется поддон или емкость обвалована, то

где Н – высота поддона или обваловки.

Время испарения СДЯВ рассчитывается по формуле

, (ч). (4)

Таблица 11

Определение степени вертикальной устойчивости воздуха по прогнозу погоды

ПРИМЕЧАНИЕ:

1. Обозначение: ин – инверсия; из – изотермия; к – конвекция, буквы в скобках - при снежном покрове.

2. Под термином «утро» понимается период времени в течение двух часов после восхода солнца; под термином «вечер» - в течение двух часов после захода солнца.

Период от восхода до захода за вычетом двух утренних часов – день, а период от захода до восхода за вычетом двух вечерних часов – ночь.

3. Скорость ветра и степень вертикальной устойчивости воздуха принимается в расчетах на момент аварий.

Таблица 9

Таблица 13

Значение коэффициента К 4 в зависимости от скорости ветра

Скорость ветра, м/с
К 4	1,0	1,33	1,67	2,0	2,34	2,67	3,0	3,34	3,67	4,0	5,68

Формула для нахождения количества вещества?

Ирина рудерфер

Количество вещества - физическая величина, характеризующая количество однотипных структурных единиц, содержащихся в веществе. Под структурными единицами понимаются любые частицы, из которых состоит вещество (атомы, молекулы, ионы, электроны или любые другие частицы) . Единица измерения количества вещества в СИ - моль.

[править] Применение
Эта физическая величина используется для измерения макроскопических количеств веществ в тех случаях, когда для численного описания изучаемых процессов необходимо принимать во внимание микроскопическое строение вещества, например, в химии, при изучении процессов электролиза, или в термодинамике, при описании уравнений состояния идеального газа.

При описании химических реакций, количество вещества является более удобной величиной, чем масса, так как молекулы взаимодействуют не зависимо от их массы в количествах, кратных целым числам.

Например для реакции горения водорода (2H2 + O2 → 2H2O) требуется в два раза большее количество вещества водорода, чем кислорода. При этом масса водорода, участвующего в реакции, примерно в 8 раз меньше массы кислорода (так как атомная масса водорода примерно в 16 раз меньше атомной массы кислорода) . Таким образом, использование количества вещества облегчает интерпретацию уравнений реакций: соотношение между количествами реагирующих веществ непосредственно отражается коэффициентами в уравнениях.

Так как использовать в расчётах непосредственно количество молекул неудобно, потому что это число в реальных опытах слишком велико, вместо измерения количества молекул «в штуках» , их меряют в молях. Фактическое количество единиц вещества в 1 моле называется число Авогадро (NA = 6,022 141 79(30)×1023 моль-1)(правильнее - постоянная Авогадро, так как в отличие от числа эта величина имеет единицы измерения) .

Количество вещества обозначается греческой буквой ν(ню) или, упрощённо, латинской n (эн) . Для вычисления количества вещества на основании его массы пользуются понятием молярная масса: ν = m / M где m - масса вещества, M - молярная масса вещества. Молярная масса - это суммарная масса одного моля молекул данного вещества. Молярная масса вещества может быть получена произведением молекулярной массы этого вещества на количество молекул в 1 моле - на число Авогадро.

По закону Авогадро, количество газообразного вещества так же можно определить на основании его объёма: ν = V / Vm - где V - объём газа (при нормальных условиях) , Vm - молярный объём газа при Н. У. , равный 22,4 л/моль.

Таким образом, справедлива формула, объединяющая основные расчёты с количеством вещества:

Диана тангатова

обозначение: моль, международное: mol - единица измерения количества вещества. Соответствует количеству вещества, в котором содержится NA частиц (молекул, атомов, ионов) Поэтому была введена универсальная величина - количество моль. Часто встречающаяся фраза в задачах - «было получено… моль вещества»

NA = 6,02 · 1023

NA - число Авогадро. Тоже «число по договоренности». Сколько атомов содержится в стержне кончика карандаша? Порядка тысячи. Оперировать такими величинами не удобно. Поэтому химики и физики всего мира договорились - обозначим 6,02 · 1023 частиц (атомов, молекул, ионов) как 1 моль вещества.

1 моль = 6,02 · 1023 частиц

Это была первая из основных формул для решения задач.

Молярная масса вещества

Молярная масса вещества - это масса одного моль вещества.

Обозначается как Mr. Находится по таблице Менделеева - это просто сумма атомных масс вещества.

Например, нам дана серная кислота - H2SO4. Давайте посчитаем молярную массу вещества: атомная масса H =1, S-32, O-16.
Mr(H2SO4)=1 2+32+16 4=98 г\моль.

Вторая необходимая формула для решения задач -

Формула массы вещества:

Т. е., чтобы найти массу вещества, необходимо знать количество моль (n), а молярную массу мы находим из Периодической системы.

Закон сохранения массы - масса веществ, вступивших в химическую реакцию, всегда равна массе образовавшихся веществ.

Если мы знаем массу (массы) веществ, вступивших в реакцию, мы можем найти массу (массы) продуктов этой реакции. И наоборот.

Третья формула для решения задач по химии -

Объем вещества:

Основные формулы для решения задач по химии

Откуда взялось число 22.4? Из закона Авогадро:

В равных объёмах различных газов, взятых при одинаковых температуре и давлении, содержится одно и то же число молекул.
Согласно закону Авогадро, 1 моль идеального газа при нормальных условиях (н. у.) имеет один и тот же объём Vm = 22,413 996(39) л

Т. е., если в задаче нам даны нормальные условия, то, зная количество моль (n), мы можем найти объем вещества.

Итак, основные формулы для решения задач по химии

ОбозначениеФормулыЧисло АвогадроNA
6,02 · 1023 частиц
Количество вещества n (моль)
n=m\Mr
n=V\22.4 (л\моль)
Масса веществаm (г)
m=n Mr
Объем веществаМ (л)
V=n 22.4 (л\моль)

Или вот еще удобная табличка:

Основные формулы для решения задач по химии
Это формулы. Часто для решения задач нужно сначала написать уравнение реакции и (обязательно!) расставить коэффициенты - их соотношение определяет соотношение молей в процессе.

Формула чтобы найти число молей через массу и молярную массу. Пожалуйста дайте формулу завтро экзамен!!!

Екатерина курганская

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 12С:
Таким образом, 1 моль вещества содержит 6,02 1023 частиц этого вещества.

Исходя из этого, любое количество вещества можно выразить определенным числом молей ν (ню) . Например, в образце вещества содержится 12,04 1023 молекул. Следовательно, количество вещества в этом образце составляет:
В общем виде:

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:

Мr(CH4) = Ar(C) + 4 Ar(H) = 12+4 =16
M(CH4)=16 г/моль, т. е. 16 г CH4 содержат 6,02 1023 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:
m = ν M
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;
m(С2Н6) = 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.
n(CH4) = n(С2Н6), но m(CH4) < m(С2Н6)
Вычисление ν используется практически в каждой расчетной задаче.

Иван князев

масса измеряется в граммах, количество вещества в молях, молярная масса в граммах делённых на моль. Ясно что чтобы получить молярную массу надо массу разделить на количество, соответственно количество - это масса делить на молярную массу

На вопрос формула для нахождения количества вещества? заданный автором Ѐоман лучший ответ это Количество вещества - физическая величина, характеризующая количество однотипных структурных единиц, содержащихся в веществе. Под структурными единицами понимаются любые частицы, из которых состоит вещество (атомы, молекулы, ионы, электроны или любые другие частицы) . Единица измерения количества вещества в СИ - моль.
[править] Применение
Эта физическая величина используется для измерения макроскопических количеств веществ в тех случаях, когда для численного описания изучаемых процессов необходимо принимать во внимание микроскопическое строение вещества, например, в химии, при изучении процессов электролиза, или в термодинамике, при описании уравнений состояния идеального газа.
При описании химических реакций, количество вещества является более удобной величиной, чем масса, так как молекулы взаимодействуют не зависимо от их массы в количествах, кратных целым числам.
Например для реакции горения водорода (2H2 + O2 → 2H2O) требуется в два раза большее количество вещества водорода, чем кислорода. При этом масса водорода, участвующего в реакции, примерно в 8 раз меньше массы кислорода (так как атомная масса водорода примерно в 16 раз меньше атомной массы кислорода) . Таким образом, использование количества вещества облегчает интерпретацию уравнений реакций: соотношение между количествами реагирующих веществ непосредственно отражается коэффициентами в уравнениях.
Так как использовать в расчётах непосредственно количество молекул неудобно, потому что это число в реальных опытах слишком велико, вместо измерения количества молекул «в штуках» , их меряют в молях. Фактическое количество единиц вещества в 1 моле называется число Авогадро (NA = 6,022 141 79(30)×1023 моль-1)(правильнее - постоянная Авогадро, так как в отличие от числа эта величина имеет единицы измерения) .
Количество вещества обозначается греческой буквой ν(ню) или, упрощённо, латинской n (эн) . Для вычисления количества вещества на основании его массы пользуются понятием молярная масса: ν = m / M где m - масса вещества, M - молярная масса вещества. Молярная масса - это суммарная масса одного моля молекул данного вещества. Молярная масса вещества может быть получена произведением молекулярной массы этого вещества на количество молекул в 1 моле - на число Авогадро.
По закону Авогадро, количество газообразного вещества так же можно определить на основании его объёма: ν = V / Vm - где V - объём газа (при нормальных условиях) , Vm - молярный объём газа при Н. У. , равный 22,4 л/моль.
Таким образом, справедлива формула, объединяющая основные расчёты с количеством вещества:

Ответ от 22 ответа [гуру]

Привет! Вот подборка тем с ответами на Ваш вопрос: формула для нахождения количества вещества?

Ответ от Лидия Прокопенко [гуру]
количества вещества или колич. молей одно и тоже. массу вещ. разделить на молярную массу. Число частиц разделить на число Авогадро

Ответ от Диана тангатова [новичек]
обозначение: моль, международное: mol - единица измерения количества вещества. Соответствует количеству вещества, в котором содержится NA частиц (молекул, атомов, ионов) Поэтому была введена универсальная величина - количество моль. Часто встречающаяся фраза в задачах - «было получено… моль вещества»
NA = 6,02 · 1023
NA - число Авогадро. Тоже «число по договоренности». Сколько атомов содержится в стержне кончика карандаша? Порядка тысячи. Оперировать такими величинами не удобно. Поэтому химики и физики всего мира договорились - обозначим 6,02 · 1023 частиц (атомов, молекул, ионов) как 1 моль вещества.
1 моль = 6,02 · 1023 частиц
Это была первая из основных формул для решения задач.
Молярная масса вещества
Молярная масса вещества - это масса одного моль вещества.
Обозначается как Mr. Находится по таблице Менделеева - это просто сумма атомных масс вещества.
Например, нам дана серная кислота - H2SO4. Давайте посчитаем молярную массу вещества: атомная масса H =1, S-32, O-16.
Mr(H2SO4)=1 2+32+16 4=98 гмоль.
Вторая необходимая формула для решения задач -
формула массы вещества:

Т. е., чтобы найти массу вещества, необходимо знать количество моль (n), а молярную массу мы находим из Периодической системы.
Закон сохранения массы - масса веществ, вступивших в химическую реакцию, всегда равна массе образовавшихся веществ.
Если мы знаем массу (массы) веществ, вступивших в реакцию, мы можем найти массу (массы) продуктов этой реакции. И наоборот.
Третья формула для решения задач по химии -
объем вещества:
Основные формулы для решения задач по химии
Откуда взялось число 22.4? Из закона Авогадро:
в равных объёмах различных газов, взятых при одинаковых температуре и давлении, содержится одно и то же число молекул.
Согласно закону Авогадро, 1 моль идеального газа при нормальных условиях (н. у.) имеет один и тот же объём Vm = 22,413 996(39) л
Т. е., если в задаче нам даны нормальные условия, то, зная количество моль (n), мы можем найти объем вещества.
Итак, основные формулы для решения задач по химии
ОбозначениеФормулыЧисло АвогадроNA
6,02 · 1023 частиц
Количество вещества n (моль)
n=mMr
n=V22.4 (лмоль)
Масса веществаm (г)
m=n Mr
Объем веществаМ (л)
V=n 22.4 (лмоль)
или вот еще удобная табличка:
Основные формулы для решения задач по химии
Это формулы. Часто для решения задач нужно сначала написать уравнение реакции и (обязательно!) расставить коэффициенты - их соотношение определяет соотношение молей в процессе.

Ответ от Ольга сафонова [новичек]
N=n*Na

Ответ от Slava mikailov [новичек]
кратко

Ответ от Ксения Нестерова [активный]
n=m/Mr

Ответ от Бека Бекхем [новичек]
Для нахождения количества вещества пользуемся формулой n=m/M

Ответ от Наталья Шумилова [новичек]
Вопрос был закрыт 6 лет назад...
...До сих пор отвечаем.
И сколько же это будет продолжаться?!

Ответ от Даниил Никулин [новичек]

Ответ от Кирилл Серов [новичек]
сейчас химия тебе точно ненужна

Инструкция

Чтобы найти моль вещества, нужно запомнить очень простое правило: масса одного моля любого вещества численно равна его молекулярной массе, только выражается в других величинах. А как определяется ? С помощью таблицы Менделеева вы узнаете атомную массу каждого элемента, входящего в молекулы вещества. Далее нужно сложить атомные массы с учетом индекса каждого элемента и получится ответ.

Посчитайте его молекулярную массу с учетом индекса каждого элемента: 12*2 + 1*4 + 16*3 = 76 а.е.м. (атомных единиц массы). Следовательно, его молярная масса (то есть масса одного моля) также составляет 76, только ее размерность: грамм/моль. Ответ: один моль аммиачной селитры весит 76 грамм.

Предположим, вам задана такая задача. Известно, что масса 179,2 литров какого-то газа составляет 352 грамма. Необходимо определить, сколько весит один моль этого газа. Известно, что при нормальных условиях один моль любого газа или смеси газов занимает объем, приблизительно равный 22,4 литра. А у вас 179,2 литра. Произведите вычисление: 179,2/22,4 = 8. Следовательно, в этом объеме содержится 8 молей газа.

Разделив известную по условиям задачи массу на количество молей, получите: 352/8 = 44. Следовательно, один моль этого газа весит 44 грамма - это углекислый газ, СО2.

Если имеется какое-то количество газа массой М, заключенное в объеме V при заданной температуре Т и давлении P. Требуется определить его молярную массу (то есть найти, чему равен его моль). Решить задачу вам поможет универсальное уравнение Менделеева-Клапейрона: PV = MRT/m, где m – та самая молярная масса, которую нам надо определить, а R – универсальная газовая постоянная, равная 8,31. Преобразуя уравнение, получите: m = MRT/PV. Подставив в формулу известные величины, вы найдете, чему равен моль газа.

Полезный совет

В расчетах обычно используются округленные величины атомных весов элементов. Если требуется более высокая точность, то округление недопустимо.

А. Авогадро в 1811 году, в самом начале развития атомной теории сделал предположение, что в равном количестве идеальных газов при одинаковом давлении и температуре содержится одинаковое число молекул. Позднее это предположение подтвердилось и стало необходимым следствием для кинетической теории. Теперь эта теория носит название – Авогадро.

Инструкция

Неизменная Авогадро показывает, количество атомов или молекул, которые содержатся в одном моле вещества.

Число молекул, при условии, что система является однокомпонентной, а содержащиеся в ней молекулы или атомы одного вида, можно найти по специальной формуле

Видео по теме

Сначала определите химический состав и агрегатное состояние вещества. Если исследуется газ, измерьте его температуру, объем и давление или поместите в нормальные условия и измерьте только объем. После этого рассчитайте количество молекул и атомов. Для определения количества атомов в твердом теле или жидкости найдите их массу и молярную массу, а затем количество молекул и атомов.

Вам понадобится

• манометр, термометр, весы и таблица Менделеева, узнать постоянную Авогадро.

Инструкция

Определение массы одного моля по известному количеству вещества Если известно количество вещества в молях, молярную массу которого нужно найти, с помощью весов найдите его фактическую массу, выразив ее в граммах. Для определения массы одного моля, массу вещества поделите на его количество M=m/υ.

Определение массы одного моля вещества по массе молекулы Если известна масса одной молекулы вещества, выраженная в граммах, найдите массу одного моля, умножив массу этой молекулы на количество молекул в одном моле (число Авогадро), которое равно 6,022 10^23, M=m0 NА.

Определения массы одного моля газа Возьмите герметичный сосуд известного объема, выраженного в кубических метрах. Откачайте из него газ, и взвесьте на весах. Закачайте в него газ, и снова взвесьте, разница пустого и заполненного баллонов и будет равна массе газа. Переведите ее в килограммы.
Измерьте температуру газа в баллоне, если после закачки немного подождать, она сравняется с температурой окружающего воздуха, и переведите ее в кельвины, прибавив к градусам Цельсия число 273. Измерьте давление газа манометром, в паскалях. Найдите молярную массу газа (массу одного моля) перемножив массу газа на его температуру и 8,31 (универсальную газовую постоянную), и поделив результат на значения давления и объема M=m R T/(P V).

Иногда перед исследователями встает такая задача: как определить количество атомов того или иного вещества? Первоначально она может показаться исключительно сложной, ведь количество атомов даже в крохотном образце какого-либо вещества просто грандиозное. Как же их подсчитать?

Инструкция

Предположим, вам надо подсчитать количество атомов в куске чистого - например, меди или даже золота. Да, представьте себя на месте великого ученого Архимеда, которому царь Гиерон дал совсем другое поручение, сказав: «Знаешь, Архимед, напрасно я подозревал своего ювелира в мошенничестве, корона-то оказалась из чистого золота! Нашему царскому величеству теперь угодно знать, в ней атомов».

Настоящего Архимеда задача, естественно, ввергла бы в ступор, хоть он и был . Ну а вы справились бы с нею в два счета. Сначала надо точно взвесить корону. Предположим, она весила бы ровно 2 кг, то есть 2000 граммов. Потом по таблице Менделеева установите молярную массу золота (примерно 197 грамм/моль.) Для упрощения расчетов чуть-чуть округлите в большую сторону – пусть будет 200 грамм/моль. Следовательно, в злополучной короне ровно 10 молей золота. Ну а потом возьмите универсальное число Авогадро (6,022х1023), умножьте на 10 и с торжеством отнесите результат царю Гиерону.

А потом воспользуйтесь хорошо знакомым уравнением Менделеева–Клапейрона: PV = MRT/m. Обратите внимание, что M/m является ничем иным, как количеством молей данного газа, поскольку M – его фактическая масса, а m – молярная.

Подставьте известные вам величины в дробь PV/RT, найденный результат умножьте на универсальное число Авогадро (6,022*1023) и получите количество атомов газа при заданном объеме, давлении и температуре.

А если требуется подсчитать количество атомов в образце сложного вещества? И тут нет ничего особо трудного. Взвесьте образец, потом напишите его точную химическую формулу, с помощью Таблицы Менделеева уточните молярную массу каждого компонента и вычислите точную молярную массу этого сложного вещества (учтя при необходимости индексы элементов).

Ну а потом узнайте количество молей в исследуемом образце (поделив массу образца на молярную массу) и умножьте полученный результат на величину числа Авогадро.

В химии в качестве единицы количества вещества используют моль. Вещество имеет три характеристики: массу, молярную массу и количество вещества. Молярной массой называется масса одного моля вещества.

Инструкция

Один моль того или иного вещества представляет собой его количество, которое содержит столько структурных единиц, сколько атомов содержится в 0,012 кг обычного (не радиоактивного) изотопа . К структурным единицам вещества молекулы, атомы, ионы . Когда в условиях задачи дано с относительной атомной массой Ar, из формулы вещества, в зависимости от постановки задачи, путем осуществления вычислений находят либо массу одного моля этого же вещества, либо его молярную массу. Относительной атомной массой Ar называют величину, равной отношению средней массы изотопа элемента к 1/12 массы углерода.

Молярную массу имеют как органические, так и неорганические вещества. Для примера рассчитайте этот параметр в отношении воды H2O и метана CH3. Вначале найдите молярную массу воды:
M(H2O)=2Ar(H)+Ar(O)=2*1+16=18 г/моль
Метан представляет собой газ органического происхождения. Это означает, что в состав его молекулы входят атомы водорода и углерода. Всего в одной молекуле этого газа содержится три атома водорода и один атом углерода. Молярную массу данного вещества рассчитайте следующим образом:
M(CH3)=Ar(C)+2Ar(H)=12+3*1=15 г/моль
Аналогичным образом рассчитывайте молярные массы любых других веществ.

Также массу одного моля вещества или молярную массу находят, зная массу и количество вещества. В этом случае молярная масса рассчитывается как отношение массы вещества к его количеству. Формула при этом выглядит следующим образом:
M=m/ν, где M - молярная масса, m - масса, ν - количество вещества.
Молярная масса вещества выражается в граммах либо килограммах на моль. Если известна масса молекулы того или иного вещества, то, зная число Авогадро, можно найти массу одного моля вещества следующим образом:
Mr=Na*ma, где Mr - молярная масса, Na - число Авогадро, ma - масса молекулы.
Так, например, зная массу атома углерода, можно найти молярную массу этого вещества:
Mr=Na*ma=6,02*10^23*1,993*10^-26=12 г/моль

Видео по теме

Масса 1 моль вещества называется его молярной массой и обозначается буквой М. Единицы измерения молярной массы – г/моль. Способ расчета этой величины зависит от заданных условий.

Вам понадобится

• - периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева (таблица Менделеева);
• - калькулятор.

Инструкция

Если известна вещества, то его молярную массу можно вычислить при помощи таблицы Менделеева. Молярная масса вещества (М) равна его относительной молекулярной массе (Mr). Для того чтобы ее рассчитать, найдите в таблице Менделеева атомные массы всех элементов, входящих в состав вещества (Ar). Обычно это число, написанное в нижнем правом углу ячейки соответствующего элемента под его порядковым номером. Например, атомная масса равна 1 - Ar (H)=1, атомная масса кислорода равна 16 - Ar (O)=16, атомная масса серы равна 32 – Ar(S)=32.

Для того чтобы узнать молекулярную и молярную массу вещества, нужно сложить относительные атомные массы входящих в него элементов с учетом числа их . Mr = Ar1n1+Ar2n2+…+Arxnx. Так, молярная масса воды (H2O) равна сумме атомной массы водорода (Н), умноженной на 2 и атомной массы кислорода (О). М(Н2О)= Ar(H)?2 + Ar(O) = 1?2 +16=18(г/моль). Молярная масса (H2SO4) равна сумме атомной массы водорода (Н), умноженной на 2, атомной массы серы (S) и атомной массы кислорода (О), умноженной на 4. M (H2SO4) =Ar (H) ?2 + Ar(S) + Ar (O) ?4=1?2 + 32 + 16?4 = 98(г/моль). Молярная масса простых веществ, состоящих из одного элемента, считается так же. Например, молярная масса газа кислорода (О2) равна атомной массе элемента кислорода (О), умноженной на 2. М (О2)= 16?2 = 32(г/моль).

Если химическая формула вещества неизвестна, но известно его количество и масса, молярную массу можно найти по формуле: М=m/n, где М – молярная масса, m – масса вещества, n – количество вещества. Например, известно, что 2 моль вещества имеет массу 36 г, тогда его молярная масса равна М= m/n=36 г? 2 моль = 18 г/моль (скорее всего это вода Н2О). Если 1,5 моль вещества имеет массу 147 г, тогда его молярная масса равна М= m/n=147г? 1,5 моль = 98 г/моль (скорее всего это серная кислота H2SO4).

Видео по теме

Источники:

• Талица менделеева

Эта физическая величина используется для измерения макроскопических количеств веществ в тех случаях, когда для численного описания изучаемых процессов необходимо принимать во внимание микроскопическое строение вещества, например, в химии , при изучении процессов электролиза , или в термодинамике , при описании уравнений состояния идеального газа .

При описании химических реакций , количество вещества является более удобной величиной, чем масса , так как молекулы взаимодействуют независимо от их массы в количествах, кратных целым числам.

Например для реакции горения водорода (2H 2 + O 2 → 2H 2 O) требуется в два раза большее количество вещества водорода, чем кислорода . При этом масса водорода, участвующего в реакции, примерно в 8 раз меньше массы кислорода (так как атомная масса водорода примерно в 16 раз меньше атомной массы кислорода). Таким образом, использование количества вещества облегчает интерпретацию уравнений реакций: соотношение между количествами реагирующих веществ непосредственно отражается коэффициентами в уравнениях.

Так как использовать в расчётах непосредственно количество молекул неудобно, потому что это число в реальных опытах слишком велико, вместо измерения количества молекул «в штуках», их измеряют в молях . Фактическое количество единиц вещества в 1 моле называется числом Авогадро (N A = 6,022 141 79(30)·10 23 моль −1) (правильнее - постоянная Авогадро , так как в отличие от числа эта величина имеет единицы измерения).

Количество вещества обозначается латинской n (эн) и не рекомендуется обозначать греческой буквой (ню), поскольку этой буквой в химической термодинамике обозначается стехиометрический коэффициент вещества в реакции, а он, по определению, положителен для продуктов реакции и отрицателен для реагентов. Однако в школьном курсе широко используется именно греческая буква (ню).

Для вычисления количества вещества на основании его массы пользуются понятием молярная масса : , где m - масса вещества, M - молярная масса вещества. Молярная масса - это масса, которая приходится на один моль данного вещества. Молярная масса вещества может быть получена произведением молекулярной массы этого вещества на количество молекул в 1 моле - на число Авогадро . Молярная масса (измеренная в г/моль) численно совпадает с относительной молекулярной массой.

По закону Авогадро , количество газообразного вещества так же можно определить на основании его объёма : = V / V m , где V - объём газа (при нормальных условиях), V m - молярный объём газа при Н. У., равный 22,4 л/моль.

Таким образом, справедлива формула, объединяющая основные расчёты с количеством вещества:

Wikimedia Foundation . 2010 .

• Сила света
• Световой поток

Смотреть что такое "Количество вещества" в других словарях:

количество вещества - medžiagos kiekis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Dydis, išreiškiamas medžiagos masės ir jos molio masės dalmeniu. atitikmenys: angl. amount of substance vok. Molmenge, f; Stoffmenge, f rus. количество вещества, n;… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

количество вещества - medžiagos kiekis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. amount of substance vok. Stoffmenge, f rus. количество вещества, n pranc. quantité de matière, f … Fizikos terminų žodynas

КОЛИЧЕСТВО ВЕЩЕСТВА - физ. величина, определяемая числом структурных элементов (атомов, молекул, ионов и др. частиц или их групп), содержащихся в в ве (см. Моль) …

количество вещества удержанного в организме - rus содержание (с) вредного вещества в организме, количество (с) вещества удержанного в организме eng body burden fra charge (f) corporelle deu inkorporierte Noxe (f) spa carga (f) corporal … Безопасность и гигиена труда. Перевод на английский, французский, немецкий, испанский языки

незначительное количество (вещества) - очень малое количество вещества — Тематики нефтегазовая промышленность Синонимы очень малое количество вещества EN trace …

Пороговое количество вещества - Минимальное количество единовременно находящегося в производстве вещества, которое определяет границу между технологическими процессами и технологическими процессами повышенной пожарной опасности. Источник: ГОСТ Р 12.3.047 98 EdwART. Словарь… … Словарь черезвычайных ситуаций

пороговое количество вещества - Минимальное количество единовременно находящегося в производстве вещества, которое определяет границу между технологическими процессами и технологическими процессами повышенной пожарной опасности. [ГОСТ Р 12.3.047 98] Тематики пожарная… … Справочник технического переводчика

пороговое количество вещества - 3.1.17. пороговое количество вещества: Минимальное количество единовременно находящегося в производстве вещества, которое определяет границу между технологическими процессами и технологическими процессами повышенной пожарной опасности. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ЭКВИВАЛЕНТНОЕ КОЛИЧЕСТВО ВЕЩЕСТВА - физ. величина, равная для элемента кол ву в ва, соединяющемуся с атомарным водородом или замещающему его в хим. соединениях. Единица Э, к. в. (в СИ) моль. Э. к. в. для к ты равно кол ву в ва, делённому на основность к ты (число ионов водорода),… … Большой энциклопедический политехнический словарь

Количество - Количество категория, выражающая внешнее, формальное взаимоотношение предметов или их частей, а также свойств, связей: их величину, число, степень проявления того или иного свойства. Содержание 1 История понятия … Википедия

Книги

• Химия. 9 класс. Учебник. ФГОС (количество томов: 2) , Жилин Д.М.. Учебник для 9 класса входит в состав УМК по химии для общеобразовательных школ. В учебнике изложены основные понятия и законы химии, а также основы общей, неорганической и органической химии.…

2.10.1. Расчет относительных и абсолютных масс атомов и молекул

Относительные массы атомов и молекул определяются с использованием приведенных в таблице Д.И. Менделеева величин атомных масс. При этом, при проведении расчетов для учебных целей значения атомных масс элементов обычно округляются до целых чисел (за исключением хлора, атомная масса которого принимается равной 35,5).

Пример 1. Относительная атомная масса кальция А r (Са)=40; относительная атомная масса платины А r (Pt)=195.

Относительная масса молекулы рассчитывается как сумма относительных атомных масс составляющих данную молекулу атомов с учетом количества их вещества.

Пример 2. Относительная молярная масса серной кислоты:

М r (H 2 SO 4) = 2A r (H) + A r (S) + 4A r (O) = 2· 1 + 32 + 4· 16 = 98.

Величины абсолютных масс атомов и молекул находятся делением массы 1 моль вещества на число Авогадро.

Пример 3. Определите массу одного атома кальция.

Решение. Атомная масса кальция составляет А r (Са)=40 г/моль. Масса одного атома кальция окажется равной:

m(Ca)= А r (Ca) : N A =40: 6,02· 10 23 = 6,64· 10 -23 г.

Пример 4. Определите массу одной молекулы серной кислоты.

Решение. Молярная масса серной кислоты равна М r (H 2 SO 4) = 98. Масса одной молекулы m(H 2 SO 4) равна:

m(H 2 SO 4) = М r (H 2 SO 4) : N A = 98:6,02· 10 23 = 16,28· 10 -23 г.

2.10.2. Расчет количества вещества и вычисление числа атомных и молекулярных частиц по известным значениям массы и объема

Количество вещества определяется путем деления его массы, выраженной в граммах, на его атомную (молярную) массу. Количество вещества, находящегося в газообразном состоянии при н.у., находится делением его объема на объем 1 моль газа (22,4 л).

Пример 5. Определите количество вещества натрия n(Na), находящегося в 57,5 г металлического натрия.

Решение. Относительная атомная масса натрия равна А r (Na)=23. Количество вещества находим делением массы металлического натрия на его атомную массу:

n(Na)=57,5:23=2,5 моль.

Пример 6 . Определите количество вещества азота, если его объем при н.у. составляет 5,6 л.

Решение. Количество вещества азота n(N 2) находим делением его объема на объем 1 моль газа (22,4 л):

n(N 2)=5,6:22,4=0,25 моль.

Число атомов и молекул в веществе определяется умножением количества вещества атомов и молекул на число Авогадро.

Пример 7. Определите число молекул, содержащихся в 1 кг воды.

Решение. Количество вещества воды находим делением ее массы (1000 г) на молярную массу (18 г/моль):

n(Н 2 О) = 1000:18=55,5 моль.

Число молекул в 1000 г воды составит:

N(Н 2 О) = 55,5· 6,02· 10 23 = 3,34· 10 24 .

Пример 8. Определите число атомов, содержащихся в 1 л (н.у.) кислорода.

Решение. Количество вещества кислорода, объем которого при нормальных условиях составляет 1 л равно:

n(О 2) = 1: 22,4 = 4,46· 10 -2 моль.

Число молекул кислорода в 1 л (н.у.) составит:

N(О 2) = 4,46· 10 -2 · 6,02· 10 23 = 2,69· 10 22 .

Следует отметить, что 26,9· 10 22 молекул будет содержаться в 1 л любого газа при н.у. Поскольку молекула кислорода двухатомна, число атомов кислорода в 1 л будет в 2 раза больше, т.е. 5,38· 10 22 .

2.10.3. Расчет средней молярной массы газовой смеси и объемной доли
содержащихся в ней газов

Средняя молярная масса газовой смеси рассчитывается на основе молярных масс составляющих эту смесь газов и их объемных долей.

Пример 9. Полагая, что содержание (в объемных процентах) азота, кислорода и аргона в воздухе соответственно составляет 78, 21 и 1, рассчитайте среднюю молярную массу воздуха.

Решение.

М возд = 0,78· М r (N 2)+0,21· М r (O 2)+0,01· М r (Ar)= 0,78· 28+0,21· 32+0,01· 40 = 21,84+6,72+0,40=28,96

Или приблизительно 29 г/моль.

Пример 10. Газовая смесь содержит 12 л NH 3 , 5 л N 2 и 3 л Н 2 , измеренных при н.у. Рассчитать объемные доли газов в этой смеси и ее среднюю молярную массу.

Решение. Общий объем смеси газов равен V=12+5+3=20 л. Объемные доли j газов окажутся равными:

φ(NH 3)= 12:20=0,6; φ(N 2)=5:20=0,25; φ(H 2)=3:20=0,15.

Средняя молярная масса рассчитывается на основе объемных долей составляющих эту смесь газов и их молекулярных масс:

М=0,6· М(NH 3)+0,25· M(N 2)+0,15· M(H 2) = 0,6· 17+0,25· 28+0,15· 2 = 17,5.

2.10.4. Расчет массовой доли химического элемента в химическом соединении

Массовая доля ω химического элемента определяется как отношение массы атома данного элемента Х, содержащегося в данной массе вещества к массе этого вещества m. Массовая доля – безразмерная величина. Ее выражают в долях от единицы:

ω(X) = m(X)/m (0 <ω< 1);

или в процентах

ω(X),%= 100 m(X)/m (0% <ω<100%),

где ω(X) – массовая доля химического элемента X; m(X) – масса химического элемента X; m – масса вещества.

Пример 11. Рассчитайте массовую долю марганца в оксиде марганца (VII).

Решение. Молярные массы веществ равны: М(Mn) = 55 г/моль, М(О) = 16 г/моль, M(Mn 2 O 7)=2М(Mn)+7М(О)= 222 г/моль. Следовательно, масса Mn 2 O 7 количеством вещества 1 моль составляет:

m(Mn 2 O 7) = M(Mn 2 O 7)· n(Mn 2 O 7) = 222· 1= 222 г.

Из формулы Mn 2 O 7 следует, что количество вещества атомов марганца в два раза больше количества вещества оксида марганца (VII). Значит,

n(Mn) = 2n(Mn 2 O 7) = 2 моль,

m(Mn)= n(Mn)· M(Mn) = 2· 55 = 110 г.

Таким образом, массовая доля марганца в оксиде марганца(VII) равна:

ω(X)=m(Mn) : m(Mn 2 O 7) = 110:222 = 0,495 или 49,5%.

2.10.5. Установление формулы химического соединения по его элементному составу

Простейшая химическая формула вещества определяется на основании известных величин массовых долей входящих в состав этого вещества элементов.

Допустим имеется образец вещества Na x P y O z массой m o г. Рассмотрим как определяется его химическая формула, если известны количества вещества атомов элементов, их массы или массовые доли в известной массе вещества. Формула вещества определяется отношением:

x: y: z = N(Na) : N(P) : N(O).

Это отношение не изменится, если каждый его член разделить на число Авогадро:

x: y: z = N(Na)/N A: N(P)/N A: N(O)/N A = ν(Na) : ν(P) : ν(O) .

Таким образом, для нахождения формулы вещества необходимо знать соотношение между количествами веществ атомов в одной и той же массе вещества:

x: y: z = m(Na)/M r (Na) : m(P)/M r (P) : m(O)/M r (O).

Если разделить каждый член последнего уравнения на массу образца m o , то получим выражение, позволяющее определить состав вещества:

x: y: z = ω(Na)/M r (Na) : ω(P)/M r (P) : ω(O)/M r (O).

Пример 12. Вещество содержит 85,71 масс. % углерода и 14,29 масс. % водорода. Молярная его масса равна 28 г/моль. Определите простейшую и истинную химические формулы этого вещества.

Решение. Соотношение между количеством атомов в молекуле С х Н у определяется делением массовых долей каждого элемента на его атомную массу:

х: у = 85,71/12: 14,29/1 = 7,14:14,29 = 1: 2.

Таким образом простейшая формула вещества - СН 2 . Простейшая формула вещества не всегда совпадает с его истинной формулой. В данном случае формула СН 2 не соответствует валентности атома водорода. Для нахождения истинной химической формулы необходимо знать молярную массу данного вещества. В данном примере молярная масса вещества равна 28 г/моль. Разделив 28 на 14 (сумму атомных масс, отвечающих формульной единице СН 2), получаем истинное соотношение между числом атомов в молекуле:

Получаем истинную формулу вещества: С 2 Н 4 - этилен.

Вместо молярной массы для газообразных веществ и паров в условии задачи может быть указана плотность по какому-либо газу или по воздуху.

В рассматриваемом случае плотность газа по воздуху составляет 0,9655. На основании этой величины может быть найдена молярная масса газа:

М = М возд · D возд = 29· 0,9655 = 28.

В этом выражении М – молярная масса газа С х Н у, М возд – средняя молярная масса воздуха, D возд - плотность газа С х Н у по воздуху. Полученная величина молярной массы используется для определения истинной формулы вещества.

В условии задачи может не указываться массовая доля одного из элементов. Она находится вычитанием из единицы (100%) массовых долей всех остальных элементов.

Пример 13. Органическое соединение содержит 38,71 масс. % углерода, 51,61 масс. % кислорода и 9,68 масс. % водорода. Определить истинную формулу этого вещества, если плотность его паров по кислороду составляет 1,9375.

Решение. Рассчитываем соотношение между количеством атомов в молекуле С х Н y О z:

х: у: z = 38,71/12: 9,68/1: 51,61/16 = 3,226: 9,68: 3,226= 1:3:1.

Молярная масса М вещества равна:

М = М(O 2)· D(O 2) = 32· 1,9375 = 62.

Простейшая формула вещества СН 3 О. Сумма атомных масс для этой формульной единицы составит 12+3+16=31. Делим 62 на 31 и получаем истинное соотношение между количеством атомов в молекуле:

х: у: z = 2: 6: 2.

Таким образом, истинная формула вещества С 2 Н 6 О 2 . Эта формула отвечает составу двухатомного спирта – этиленгликоля: СН 2 (ОН)-СН 2 (ОН).

2.10.6. Определение молярной массы вещества

Молярная масса вещества может быть определена на основе величины плотности его паров по газу с известной величиной молярной массы.

Пример 14 . Плотность паров некоторого органического соединения по кислороду равна 1,8125. Определите молярную массу этого соединения.

Решение. Молярная масса неизвестного вещества М x равна произведению относительной плотности этого вещества D на молярную массу вещества M, по которому определено значение относительной плотности:

М x = D· M = 1,8125· 32 = 58,0.

Веществами с найденным значением молярной массы могут быть ацетон, пропионовый альдегид и аллиловый спирт.

Молярная масса газа может быть рассчитана с использованием величины молярного его объема при н.у.

Пример 15. Масса 5,6 л газа при н.у. составляет 5,046 г. Рассчитайте молярную массу этого газа.

Решение. Молярный объем газа при н.у равен 22,4 л. Следовательно, молярная масса искомого газа равна

М = 5,046· 22,4/5,6 = 20,18.

Искомый газ – неон Ne.

Уравнение Клапейрона–Менделеева используется для расчета молярной массы газа, объем которого задан при условиях, отличающихся от нормальных.

Пример 16. При температуре 40 о С и давлении 200 кПа масса 3,0 л газа составляет 6,0 г. Определите молярную массу этого газа.

Решение. Подставляя известные величины в уравнение Клапейрона–Менделеева получаем:

М = mRT/PV = 6,0· 8,31· 313/(200· 3,0)= 26,0.

Рассматриваемый газ – ацетилен С 2 Н 2 .

Пример 17. При сгорании 5,6 л (н.у.) углеводорода получено 44,0 г углекислого газа и 22,5 г воды. Относительная плотность углеводорода по кислороду равна 1,8125. Определите истинную химическую формулу углеводорода.

Решение. Уравнение реакции сгорания углеводорода можно представить следующим образом:

С х Н y + 0,5(2x+0,5y)О 2 = х СО 2 + 0,5у Н 2 О.

Количество углеводорода составляет 5,6:22,4=0,25 моль. В результате реакции образуется 1 моль углекислого газа и 1,25 моль воды, которая содержит 2,5 моль атомов водорода. При сжигании углеводорода количеством вещества 1 моль получается 4 моль углекислого газа и 5 моль воды. Таким образом, 1 моль углеводорода содержит 4 моль атомов углерода и 10 моль атомов водорода, т.е. химическая формула углеводорода С 4 Н 10 . Молярная масса этого углеводорода равна М=4· 12+10=58. Его относительная плотность по кислороду D=58:32=1,8125 соответствует величине, приведенной в условии задачи, что подтверждает правильность найденной химической формулы.