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 (NA= 6,02Ч1023 моль-1).

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


Постоянная Авогадро (709 байт)

Таким образом, 1 моль вещества содержит 6,02 Ч 1023 частиц этого вещества.

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





количество вещества в образце (507 байта)
В общем виде: Формула количества вещества (213 байт)
где N - число частиц данного вещества;
NA - число частиц в одном моле вещества (постоянная Авогадро).

Молярная масса вещества (M) - масса одного моля этого вещества.
По величине она равна относительной молекулярной массе Mr (для веществ атомного строения - относительной атомной массе Ar). Молярная масса имеет размерность г/моль.
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 6,02Ч1023 молекул.
Молярную массу вещества можно вычислить, если известны его масса m и количество (число молей) n, по формуле:



Молярная масса вещества (163 байта)

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



число молей (165 байт)


или найти массу вещества по числу молей и молярной массе:



m = n Ч 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
n = 2 моль каждого.



Решение:


Молярная масса метана равна 16 г/моль, а этана С2Н6 - 30 г/моль. Отсюда:



m(CH4) = 2 моль Ч 16 г/моль = 32 г;
m2Н6) = 2 моль Ч 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.
моль (3739байт)
n(CH4) = n2Н6), но m(CH4) < m2Н6)
Вычисление n используется практически в каждой расчетной задаче.

Другие записи

10.06.2016. Окислительно-восстановительные реакции
Степень окисления - это условный заряд атома в молекуле, вычисленный в предположении, что молекула состоит из ионов и в целом электронейтральна. Наиболее электроотрицательные элементы в соединении имеют…
10.06.2016. Концентрация вещества
Концентрация - величина, характеризующая содержание вещества в единице массы или объема смеси. Содержание вещества может быть выражено в единицах массы, количества вещества и объема. Наиболее распространенными…
10.06.2016. Концентрация растворов
Способы выражения концентрации растворов Существуют различные способы выражения состава раствора. Наиболее часто используют массовую долю растворённого вещества, молярную и нормальную концентрацию.…
10.06.2016. Классификация неорганических веществ
Простые вещества. Молекулы состоят из атомов одного вида (атомов одного элемента). В химических реакциях не могут разлагаться с образованием других веществ. Сложные вещества (или химические соединения). Молекулы…
10.06.2016. Закон Авогадро (А. Авогадро, 1811)
В равных объемах газов (V) при одинаковых условиях (температуре Т и давлении Р) содержится одинаковое число молекул. Следствие из закона Авогадро: один моль любого газа при одинаковых условиях занимает…