Ответы к §16. Количество вещества

i. Работа в информационной среде

1. Найдите в Интернете электронные адреса, раскрывающие содержание ключевых слов и словосочетаний параграфа для создания классного банка данных.

Ответ:

1. http://www.hemi.nsu.ru/ucheb154.htm
2. https://ru.wikipedia.org/wiki/Количество_вещества
3. https://resh.edu.ru/subject/lesson/2063/main/
4. https://nauka.club/khimiya/kolichestvo−veshchestva.html
5. https://himi4ka.ru/arhiv−urokov/urok−8−himicheskoe−kolichestvo−veshhestva−i−mol.html
6. https://himi4ka.ru/arhiv−urokov/urok−9−moljarnaja−massa−i−moljarnyj−obem.html

2. Используя ресурсы Интернета, подготовьте информационный продукт (по выбору): презентацию по теме урока или сообщение по одному из ключевых слов (словосочетаний) параграфа.

Ответ:

                                     Молярная масса
            Основоположником теории атомных масс был ученый Дальтон, который составил таблицу атомных масс и принял массу атома водорода за единицу.
Молярная масса – это масса одного моля вещества. Моль, в свою очередь, – количество вещества, в котором содержится определенное количество мельчайших частиц, которые участвуют в химических процессах. Количество молекул, содержащихся в одном моле, называют числом Авогадро. Эта величина является постоянной и не изменяется.
Таким образом, молярная масса вещества – это масса одного моля, в котором находится $6,02 * 10^{23}$ элементарных частиц.
           Число Авогадро получило свое название в честь итальянского ученого Амедео Авагадро, который доказал, что число молекул в одинаковых объемах газов всегда одинаково.
Молярная масса в Международной системе СИ измеряется в кг/моль, хотя обычно эту величину выражают в грамм/моль. Эта величина обозначается английской буквой M.
Молярная масса вещества численно равна относительной молекулярной массе, если структурными единицами вещества являются молекулы. Молярная масса вещества также может быть равна относительной атомной массе, если структурными единицами вещества являются атомы.
           Понятие молярной массы является очень важным для химии. Ее расчет необходим для создания полимерных комплексов и множества других реакций. В фармацевтике с помощью молярной массы определяют концентрацию данного вещества в субстанции. Также молярная масса важна при провидении биохимических исследований (обменный процесс в элементе).

?. Вопросы и задания

1. Сколько молекул содержит:
а) 1 кмоль вещества;
б) 1 ммоль вещества.

Ответ:

а) Дано:
n = 1 кмоль = $1 * 10^{3}$ моль;
$N_{A} = 6,02 * 10^{23}$ молекул/моль;
_____________
N −?
Решение:
$N = N_{А} * n$;
$N = 6,02 * 10^{23} *1 * 10^{3} = 6,02 * 10^{26}$ молекул;
Ответ. в 1 кмоль вещества содержится $6,02 * 10^{26}$ молекул.

б) Дано:
n = 1 ммоль = $1 * 10^{-3}$ моль.
$N_{A} = 6,02 * 10^{23}$ молекул/моль
_____________
N − ?
Решение:
$N = N_{А} * n$;
$N = 6,02 * 10^{23} *1 * 10^{-3} = 6,02 * 10^{20}$ молекул.
Ответ. в 1 ммоль вещества содержится $6,02 * 10^{20}$ молекул.

2. Найдите массу:
а) азота $N_{2}$ количеством вещества 0,75 моль азота;
б) $9*10^{23}$ молекул глюкозы $C_{6}H_{12}O_{6}$;
в) серной кислоты $H_{2}SO_{4}$ количеством вещества 3 кмоль.

Ответ:

а) Дано:
n ($N_{2}$)= 0,75 моль
_____________
m ($N_{2}$) − ?
Решение:
m = n * M;
M ($N_{2}$) = 2 * Ar = 2 * 14 = 28 г/моль;
m ($N_{2}$) = 0,75 * 28 = 21 г
Ответ. 21 г.

б) Дано:
N ($C_{6}H_{12}O_{6}$)= $9*10^{23}$ молекул;
_____________
m ($C_{6}H_{12}O_{6}$) − ?
Решение:
m = n * M;
$n = \frac{N}{N_{A}}$
$N_{A} = 6,02 * 10^{23}$ молекул/моль
$n (C_{6}H_{12}O_{6}) = \frac{9*10^{23}}{6,02 * 10^{23}}$ = 1,5 моль
M ($C_{6}H_{12}O_{6}$) = 6 * Ar (C) + 12 * Ar (H) + 6 * Ar (O) = 6 * 12 + 12 * 1 + 6 * 16 = 180;
m ($C_{6}H_{12}O_{6}$) = 1,5 * 180 = 270 г
Ответ. 270 г.

в) Дано:
n ($H_{2}SO_{4}$)= 3 кмоль;
_____________
m ($H_{2}SO_{4}$) − ?
Решение:
m = n * M;
$n = 3 * 10^{3}$ моль;
M ($H_{2}SO_{4}$) = 2 * Ar (H) + 1 * Ar (S) + 4 * Ar (O) = 2 * 1 + 1 * 32 + 4 * 16 = 98;
$m (H_{2}SO_{4}) = 3 * 10^{3} * 98 = 294 * 10^{3}$ = 294 кг
Ответ. 294 кг.

3. Сколько молекул содержат:
а) водород количеством вещества 1,5 моль;
б) водород количеством вещества 7 г;
в) водород количеством вещества 4 кмоль?

Ответ:

а) Дано:
$n_{a} (Н_{2})$ = 1,5 моль;
$N_{A} = 6,02 * 10^{23}$ молекул/моль;
_____________
N ($Н_{2})$−?
Решение:
$N = n * N_{А}$;
$N (Н_{2}) = 1,5 * 6,02 * 10^{23} = 9,03 * 10^{23}$ молекул.
Ответ. $9,03 * 10^{23}$ молекул.

б) Дано:
$ m (Н_{2})$ = 7 г;
$N_{A} = 6,02 * 10^{23}$ молекул/моль;
_____________
N ($Н_{2}$) −?
Решение:
$N = n * N_{А}$;
$n = \frac{m}{M}$;
М ($Н_{2}$) = 2 * Ar = 2 * 1 = 2 г/моль;
$n (Н_{2}) = \frac{7}{2}$ = 3,5 моль
$N (Н_{2})= 3,5 * 6,02 * 10^{23} = 2,1 * 10^{24}$ молекул.
Ответ. $2,1 * 10^{24}$ молекул.

в) Дано:
а) $n_{a} (Н_{2})$ = 4 кмоль;
$N_{A} = 6,02 * 10^{23}$ молекул/моль;
_____________
N ($Н_{2})$−?
Решение:
$N = n * N_{А}$;
4 кмоль = 4 * $10^{3}$ моль
$N (Н_{2}) = 4 * 10^{3} * 6,02 * 10^{23} = 2,4 * 10^{27}$ молекул.
Ответ. $2,4 * 10^{27}$ молекул.

4. Вставьте пропущенные слова в предложения: «Массу измеряют в миллиграммах, ..., килограммах. Количество вещества измеряют в ..., ..., ...».

Ответ:

"Массу измеряют в миллиграммах, граммах, килограммах. Количество вещества измеряют в миллимолях, молях, киломолях".

5. Плотность кислорода равна 1,3 г/л. Вычислите количество вещества кислорода, которое содержится в 1 л его. Сколько молекул кислорода содержится в 1 л; в 1 мл; в 1 $м^{3}$?

Ответ:

Дано:
ρ(O)=1,3 г/л;
$V_{1} (O_{2})$ = 1 л;
$V_{2} (O_{2})$ = 1 мл;
$V_{3} (O_{2}) = 1 м^{3}$;
$N_{A}= 6,02 * 10^{23}$ молекул/моль
_____________
$n_{1} (O_{2})$ − ?
$N_{1} (O_{2})$ − ?
$N_{2} (O_{2})$ − ?
$N_{3} (O_{2})$ − ?
Решение:
$n = \frac{m}{M}$
m = ρ * V;
$m_{1} (O_{2})= 1,3 * 1 = 1,3 $ г;
M ($O_{2}$) = 2 * Ar = 2 * 16 = 32 г/моль;
$n_ {1} (O_{2}) = \frac{1,3}{32}$ = 0,04 моль;
$N = n * N_{А}$;
$N_{1} (O_{2}) = 0,04 * 6,02 * 10^{23} = 2,4 * 10^{22}$ молекул;
$V_{2} (O_{2})$ = 1 мл = 0,001 л;
$m_{2} (O_{2})= 1,3 * 0,001 = 0,0013$ г;
$n_ {2} (O_{2}) = \frac{0,0013}{32}$ = 0,00004 моль;
$N_{2} (O_{2}) = 0,00004 * 6,02 * 10^{23} = 2,4 * 10^{19}$ молекул;
$V_{3} (O_{2}) = 1 м^{3} = 1000 $л;
$m_{3} (O_{2})= 1,3 * 1000 = 1300$ г;
$n_ {3} (O_{2}) = \frac{1300}{32}$ = 40,625 моль;
$N_{3} (O_{2}) = 40,625 * 6,02 * 10^{23} = 2,44 * 10^{25}$ молекул.
Ответ: 0,04 моль; $2,4 * 10^{22}$ молекул; $2,4 * 10^{19}$ молекул; $2,44 * 10^{25}$ молекул.