§36. Количество вещества. Моль. Молярная масса
1. В каком случае применяют физическую величину "количество вещества" и в каких единицах её измеряют? Ответ поясните примерами.
Физическую величину "количество вещества" применяют потому, что она является более удобной, чем масса, так как молекулы взаимодействуют независимо от их массы в количествах, кратных целым числам. Единицей количества вещества является моль.
Неудобство использования массовых соотношений состоит в том, что каждый раз приходилось вычислять относительные молекулярные или атомные массы веществ, и находить их соотношение, например в реакции:
2Al + 3S = Al2S3
27 а.е.м + 32 а.е.м. = 150 а.е.м.
тогда массовые соотношения m(Al) : m(S) : m(Al2S3) = 9 : 16 : 25, а использование "количество вещества" даёт возможность использовать соотношение частиц (атомов, молекул), которое выражается в коэффициентах реакции, в данном случае это
n(Al) : n(S) : n(Al2S3) = 2 : 3 : 1
2. Что означает физическая величина "молярная масса" и чем она отличается от физических величин "относительная молекулярная масса" и "относительная атомная масса"?
Молярная масса вещества – это масса одного моля вещества (измеряется в г/моль).
Относительная молекулярная масса – это величина, показывающая, во сколько раз масса молекулы больше 1/12 массы атома углерода-12.
Относительная атомная масса – это величина, показывающая, во сколько раз масса атома больше 1/12 массы атома углерода-12.
3. Рассчитайте молярные массы воды H2O, углекислого газа СO2, серной кислоты H2SO4, сероводорода H2S.
M(H2O) = 2∙M(H) + M(O) = 2∙1 + 16 = 18 г/моль
M(CO2) = M(C) + 2∙M(O) = 12 + 2∙16 = 44 г/моль
M(H2SO4) = 2∙M(H) + M(S) + 4∙M(O) = 2∙1 + 32 + 4∙16 = 98 г/моль
M(H2S) = 2∙M(H) + M(S) = 2∙1 + 32 = 34 г/моль
4. Дано уравнение реакции 2Mg + O2 = 2MgO. Согласно этому уравнению по аналогии с таблицей 6 составьте таблицу, показывающую соотношения между массой реагирующих веществ в граммах, числом атомов и количеством вещества.
2Mg + O2 = 2MgO
| Масса | Число атомов | Количество вещества | |||
|---|---|---|---|---|---|
| Mg | O | Mg | O | Mg | O2 |
| 48 г | 32 г | 12.04∙1023 | 12.04∙1023 | 2 моль | 1 моль |
| 24 г | 16 г | 6.02∙1023 | 6.02∙1023 | 1 моль | 0.5 моль |
| 12 г | 8 г | 3.01∙1023 | 3.01∙1023 | 0.5 моль | 0.25 моль |
5.Составьте 2—3 уравнения известных вам химических реакций и поясните, в каких массовых и количественных соотношениях реагируют вещества.
2Zn + O2 = 2ZnO
Массовые соотношения: m(Zn) : m(O2) = 2∙Ar(Zn) : 2∙Ar(O) = 130 : 32 = 65 : 16
Количественные соотношения: 2 : 1
2Al + 3CuCl2 = 3Cu + 2AlCl3
Массовые соотношения: m(Al) : m(CuCl2) = 2∙Ar(Al) : 3∙Mr(CuCl2) = 54 : 402 = 9 : 67
Количественные соотношения: 2 : 3
Fe + S = FeS
Массовые соотношения: m(Fe) : m(S) = Ar(Fe) : Ar(S) = 56 : 32 = 7 : 4
Количественные соотношения: 1 : 1
Тест
1. Медь, взятая количеством вещества 6 моль, имеет массу
1) 60 г
2) 192 г
3) 384 г
4) 400 г
m(Cu) = nM = 6·64 = 384 (г)
Правильный ответ 3.
2. Масса 0,1 моль алюминия равна
1) 0,1 г
2) 2,7 г
3) 260 г
4) 540 г
m(Al) = nM = 0,1·27 = 2,7 (г)
Правильный ответ 2.
3. Количество вещества, соответствующее 32 кг оксида железа(III), — это
1) 10 моль
2) 20 моль
3) 100 моль
4) 200 моль
n (Fe2O3) = m/M = 32000/160 = 200 (моль)
Правильный ответ 4.
4. Количество вещества, соответствующее 560 г карбоната кальция СаСO3, — это
1) 0,56 моль
2) 5,6 моль
3) 6,5 моль
4) 10 моль
n(CaCO3) = m/M = 560/100 = 5,6 (моль)
Правильный ответ 2.
