Na úsvite vývoja atómovej teórie () A. Avogadro predložil hypotézu, podľa ktorej pri rovnakej teplote a tlaku obsahujú rovnaké objemy ideálnych plynov rovnaký počet molekúl. Neskôr sa ukázalo, že tento dohad je nevyhnutným dôsledkom kinetická teória a teraz je známy ako Avogadrov zákon. Môže byť formulovaný nasledovne: jeden mól akéhokoľvek plynu pri rovnakej teplote a tlaku zaberá rovnaký objem, za normálnych podmienok rovný 22,41383 . Toto množstvo je známe ako molárny objem plynu.
Sám Avogadro nerobil odhady počtu molekúl v danom objeme, no pochopil, že ide o veľmi veľkú hodnotu. Prvý pokus o zistenie počtu molekúl zaberajúcich daný objem sa uskutočnil v roku J. Loschmidt. Z Loschmidtových výpočtov vyplynulo, že pre vzduch je počet molekúl na jednotku objemu 1,81·10 18 cm −3, čo je asi 15-krát menej ako skutočná hodnota. Po 8 rokoch dal Maxwell oveľa bližší odhad „asi 19 miliónov miliónov miliónov“ molekúl na centimeter kubický, čiže 1,9·10 19 cm −3 . V skutočnosti v 1 cm³ ideálneho plynu pri normálnych podmienkach obsahuje 2,68675 10 19 molekúl. Táto veličina sa nazýva Loschmidtovo číslo (alebo konštanta). Odvtedy sa rozvíja veľké číslo nezávislé metódy na určenie Avogadrovho čísla. Vynikajúca zhoda získaných hodnôt je presvedčivým dôkazom skutočného počtu molekúl.
| Údaje v tomto článku sú aktuálne k decembru 2011. |
Oficiálne akceptovaná hodnota čísla Avogadro dnes bola nameraná v roku 2010. Na to boli použité dve gule vyrobené z kremíka-28. Guľôčky boli získané v Leibniz Institute of Crystallography a vyleštené v Austrálskom centre pre vysokopresnú optiku tak hladko, že výšky výstupkov na ich povrchu nepresiahli 98 nm. Na ich výrobu bol použitý kremík vysokej čistoty-28, izolovaný v Ústave chémie vysoko čistých látok Ruskej akadémie vied v Nižnom Novgorode z fluoridu kremičitého vysoko obohateného kremíkom-28, získaného v Central Design Bureau of Mechanical. Strojárstvo v Petrohrade.
S takýmito prakticky ideálnymi predmetmi je možné s vysokou presnosťou spočítať počet atómov kremíka v guli a tým určiť Avogadro číslo. Podľa získaných výsledkov sa rovná 6,02214084(18)x1023 mol -1 .
Nadácia Wikimedia. 2010.
- (Avogadrova konštanta, symbol L), konštanta rovná 6,022231023, zodpovedá počtu atómov alebo molekúl obsiahnutých v jednom MOL látky ... Vedecko-technický encyklopedický slovník
Avogadroovo číslo- Avogadro konstanta statusas T sritis chemija apibrėžtis Dalelių (atomų, molekulių, jonų) skaičius viename medžiagos molyje, lygus (6,02204 ± 0,000031) 10²³ mol⁻¹. santrumpa(os) Santrumpą žr. pride. priedas(ai) Grafinis formatas atitikmenys:… … Chemijos terminų aiskinamasis žodynas
Avogadroovo číslo- Avogadro konstanta statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. Avogadrova konštanta; Avogadrove číslo vok. Avogadro Konstante, f; Avogadrosche Konstante, fr rus. Avogadrova konštanta, f; Avogadrovo číslo, n pranc. Constante d'Avogadro, f; nombre… … Fizikos terminų žodynas
Avogadrova konštanta (Avogadro číslo)- počet častíc (atómov, molekúl, iónov) v 1 mole látky (mol je množstvo látky, ktoré obsahuje toľko častíc, koľko je atómov v presne 12 gramoch izotopu uhlíka 12), označuje sa symbol N = 6,023 1023. Jeden z ... ... Začiatky moderných prírodných vied
- (Avogadrove číslo), počet štruktúrnych prvkov (atómov, molekúl, iónov alebo iných h c) v jednotkách. počítať va do va (v jednom mole). Pomenovaný podľa A. Avogadra, označený NA. A.p. jedna zo základných fyzikálnych konštánt, nevyhnutná na určenie mnohých ... Fyzická encyklopédia
- (Avogadroovo číslo; označené NA), počet molekúl alebo atómov v 1 mole látky, NA \u003d 6,022045 (31) x 1023 mol 1; názov menom A. Avogadro ... Prírodná veda. encyklopedický slovník
- (Avogadrove číslo), počet častíc (atómov, molekúl, iónov) v 1 mole vo VA. Označuje sa NA a rovná sa (6,022045 ... Chemická encyklopédia
Na \u003d (6,022045 ± 0,000031) * 10 23 počet molekúl v móle akejkoľvek látky alebo počet atómov v móle jednoduchej látky. Jedna zo základných konštánt, pomocou ktorej môžete určiť také veličiny, ako je napríklad hmotnosť atómu alebo molekuly (pozri ... ... Collierova encyklopédia
Včera som sľúbil, že to vysvetlím v dostupnom jazyku. Niečo dôležité pre pochopenie chémie. Keď to raz pochopíš, nikdy nezabudneš.
Chémia má svoj vlastný jazyk, ako každá veda. 2H 2 + O 2 → 2H 2 O - v chemickom vyjadrení záznam reakcie vzniku vody z jednoduchých látok, vodíka (H) a kyslíka (O). Malé čísla označujú počet atómov (sú za symbolom chemického prvku), veľké - počet molekúl. Z rovnice je vidieť, že dva molekuly vodíka sa spájajú s jeden molekula kyslíka a ako výsledok dva molekuly vody. Pozor - toto je veľmi dôležité pochopiť! Sú to molekuly, ktoré sa spájajú s molekulami, nie „gram s gramom“, ale molekula s molekulou.
Tento podiel vždy zostane:
Všetko by bolo v poriadku, ale sú tu dva problémy. Prvý je v skutočný život nemôžeme zmerať jeden milión molekúl kyslíka alebo vodíka. Budeme schopní odmerať jeden gram alebo jednu tonu činidiel. Po druhé, molekuly sú veľmi malé. V jednom pohári vody je ich 6,7 10 24. Alebo, v bežnom zápise, 6,7 bilióna bilióna (to je pravda – takmer sedem biliónkrát viac ako bilión molekúl). Je nepohodlné pracovať s takýmito číslami.
Aká je cesta von? Molekuly majú napokon tiež hmotnosť, aj keď veľmi malú. Len berieme hmotnosť jednej molekuly, vynásobte počet molekúl a dostaneme hmotu, ktorú potrebujeme. Dohodli sme sa tak - berieme veľmi veľa veľký počet molekúl (600 miliárd biliónov kusov) a vynašli na toto číslo špeciálna merná jednotka Krtko. Ako keby existoval špeciálny názov pre 12 kusov niečoho "tucet", a keď sa hovorí o „desiatke“, znamená to 120 kusov. 5 tuctov vajec = 60 kusov. Takže s krtkov. 1 mol je 600 miliárd biliónov molekúl alebo, v matematickom vyjadrení, 6,02 10 23 molekúl. To znamená, že keď sa povie „1 mol“ vodíka, vieme, že hovoríme o 600 miliardách biliónov molekúl vodíka. Keď hovoríme o 0,2 móloch vody, rozumieme, že hovoríme o 120 miliardách biliónov molekúl vody.
Ešte raz – krtko je akurát tak počítacia jednotka, len špecificky pre molekuly. Ako „desiatka“, „desiatka“ či „milión“, len oveľa viac.
Pokračovaním vyššie uvedenej tabuľky možno napísať:
Prvý problém sme vyriešili, písanie 1 mol alebo 2 molov je oveľa pohodlnejšie ako 600 miliárd biliónov molekúl alebo 1,2 bilióna molekúl. Ale pre jednu vymoženosť sa neoplatilo oplotiť záhradu. Druhým problémom, ako si pamätáme, je prechod z počet molekúl(nepočítajte ich jednotlivo!) do hmotnosť hmoty, čo môžeme merať na váhe. Takýto počet molekúl v jednom mole (predsa len je to trochu zvláštne, nekruhové - 6,02 10 23 molekúl) bol zvolený z nejakého dôvodu. Jeden mol molekúl uhlíka váži presne 12 gramov.
Je jasné, že všetky molekuly sú odlišné. Existujú veľké a ťažké - môžu mať veľa atómov, alebo nie príliš veľa, ale samotné atómy sú ťažké. A existujú malé a ľahké molekuly. Pre každý atóm a pre mnohé molekuly sú v referenčných knihách tabuľky s ich molárna hmota. Teda s hmotnosťou jedného mólu takýchto molekúl (ak nie, ľahko si to vypočítate sami sčítaním molárnych hmotností všetkých atómov, ktoré molekulu tvoria). Molová hmotnosť sa meria v gramoch / mol (koľko gramov váži jeden mol, to znamená, koľko gramov váži 6,02 10 23 molekúl). Pamätáme si, že krtko je len počítacia jednotka. No, ako keby napísali v referenčnej knihe - 1 tucet kuracích vajec váži 600 gramov a 1 tucet pštrosích vajec váži 19 kilogramov. Tucet je len množstvo (12 kusov) a samotné vajcia, kuracie alebo pštrosie, vážia inak. A tucet týchto alebo iných vajec tiež váži inak.
Tak je to aj s molekulami. 1 mól malých a ľahkých molekúl vodíka váži 2 gramy a 1 mól veľkých molekúl kyseliny sírovej váži 98 gramov. 1 mól kyslíka váži 32 gramov, 1 mól vody váži 18 gramov. Tu je príklad obrázku zobrazujúci malé molekuly vodíka a veľké molekuly kyslíka. Tento obrázok je grafickým znázornením reakcie 2H2 + O2 → 2H20.
Pokračujeme vo vypĺňaní tabuľky:
Pozrite si prechod z počet molekúl k ich omša? Vidíte, že zákon zachovania hmoty je splnený? 4 gramy + 32 gramov dali 36 gramov.
Teraz sa môžeme rozhodnúť jednoduché úlohy v chémii. Tu je tá najprimitívnejšia: Bolo tam 100 molekúl kyslíka a 100 molekúl vodíka. Čo sa stane v dôsledku reakcie? Vieme, že na 1 molekulu kyslíka sú potrebné 2 molekuly vodíka. Preto zreaguje všetkých 100 molekúl vodíka (a vznikne 100 molekúl vody), ale nezreaguje všetok kyslík, ďalších 50 molekúl zostane. Kyslík je prebytok.
Molekuly sú kúsky, ako som povedal vyššie, nikto neberie do úvahy. Látky sa zvyčajne merajú v gramoch. Teraz úloha zo školskej učebnice: vodíka je 10 g a kyslíka 64 g, čo sa stane, ak sa zmiešajú? Najprv musíme previesť hmotnosti na móly (teda počet molekúl alebo množstvo látky, ako hovoria chemici). 10 g vodíka je 5 mólov vodíka (1 mól vodíka váži 2 gramy). 64 g kyslíka sú 2 móly (1 mól váži 32 gramov). Vieme, že na 1 mól kyslíka sa pri reakcii spotrebujú 2 móly vodíka. To znamená, že v našom prípade bude reagovať všetok kyslík (2 móly) a 4 z piatich mólov vodíka. Získate 4 móly vody a stále máte 1 mól vodíka.
Preveďme odpoveď späť na gramy. Všetok kyslík (64 gramov) a 8 gramov vodíka (4 mol * 2 g/mol) budú reagovať. 1 mól vodíka zostane nezreagovaný (to sú 2 gramy) a získate 72 gramov vody (4 móly * 18 g/mol). Zákon zachovania hmoty je opäť splnený - 64 + 10 = 72 + 2.
Myslím, že už by to malo byť každému jasné. 1 mol je len počet molekúl. Molárna hmotnosť je hmotnosť jedného mólu. Je potrebný na to, aby sme sa vzdialili od hmoty hmoty (s ktorou pracujeme reálny svet) na počet molekúl alebo množstvo látky potrebné na reakcie.
Zopakujme si ešte raz:
a) látky reagujú v pomere n molekúl jednej ku m molekúl druhej. Tento pomer bude rovnaký pre 100 molekúl pôvodnej látky a pre sto biliónov alebo sto biliónov biliónov.
b) pre pohodlie, aby sa molekuly nepovažovali za kusy, prišli so špeciálnou počítacou jednotkou - krtkom, to znamená okamžite 6,02 10 23 molekúl. Počet týchto mólov sa nazýva obvyklé "množstvo látky"
c) mol každej látky váži inak, pretože. molekuly a atómy, ktoré tvoria hmotu, vážia rozdielne. Hmotnosť jedného mólu látky sa nazýva jej molárna hmotnosť. Ďalším príkladom je, že obyčajné a silikátové tehly vážia rozdielne. Ak nakreslíme analógiu, potom „váha tisíc tehál“ je „ molárna hmota“(s tým rozdielom, že tam nie je 1000 molekúl, ale viac). Hmotnosť tejto „tisícky“ je iná u silikátových a obyčajných tehál.
d) celú túto záhradu oplotíme, aby sme ľahko prešli z hmoty činidiel na množstvo látky (počet molekúl, počet mólov) a naopak. A musíte ísť tam a späť, pretože v skutočnom svete meriame činidlá v gramoch a chemické reakcie sú úmerné nie hmotnosti, ale počtu molekúl.
P.S. Chemici a iní - tu som konkrétne veľa zjednodušil. Nemusím vysvetľovať, že 12 gramov neváži 1 mól uhlíka, ale 1 mól molekúl izotopu C 12, ani o tom, že namiesto „molekúl“ by bolo potrebné písať „štrukturálne jednotky“ (molekuly, ióny , atómy ...), špeciálne sa neuvádza, že 1 mól plynu zaberá rovnaký objem za rovnakých podmienok a oveľa viac
Čo sa mi v učebniciach nepáčilo, je len formálna definícia krtka bez upresnenia významu tohto pojmu a na čo slúži.
Mol - množstvo látky, ktoré obsahuje toľko štruktúrnych prvkov, koľko je atómov v 12 g 12 C, pričom štruktúrnymi prvkami sú zvyčajne atómy, molekuly, ióny atď. Hmotnosť 1 molu látky vyjadrená v gramoch, sa číselne rovná jeho mol. omša. Takže 1 mol sodíka má hmotnosť 22,9898 g a obsahuje 6,02 10 23 atómov; 1 mol fluoridu vápenatého CaF 2 má hmotnosť (40,08 + 2 18,998) = 78,076 g a obsahuje 6,02 10 23 molekúl, ako 1 mol tetrachlórmetánu CCl 4, ktorého hmotnosť je (12,011 + 4 35,4533,83) = 1
Na úsvite rozvoja atómovej teórie (1811) A. Avogadro predložil hypotézu, podľa ktorej pri rovnakej teplote a tlaku rovnaké objemy ideálnych plynov obsahujú rovnaký počet molekúl. Neskôr sa ukázalo, že táto hypotéza je nevyhnutným dôsledkom kinetickej teórie a dnes je známa ako Avogadrov zákon. Dá sa formulovať nasledovne: jeden mól akéhokoľvek plynu pri rovnakej teplote a tlaku zaberá rovnaký objem, pri štandardnej teplote a tlaku (0 °C, 1,01 × 10 5 Pa) rovný 22,41383 litrom. Toto množstvo je známe ako molárny objem plynu.
Sám Avogadro nerobil odhady počtu molekúl v danom objeme, no pochopil, že ide o veľmi veľké množstvo. Prvý pokus o zistenie počtu molekúl zaberajúcich daný objem urobil v roku 1865 J. Loschmidt; bolo zistené, že 1 cm 3 ideálneho plynu za normálnych (štandardných) podmienok obsahuje 2,68675×10 19 molekúl. Podľa mena tohto vedca sa špecifikovaná hodnota nazývala Loschmidtovo číslo (alebo konštanta). Odvtedy sa vyvinulo veľké množstvo nezávislých metód na určenie Avogadrovho čísla. Vynikajúca zhoda získaných hodnôt je presvedčivým dôkazom skutočnej existencie molekúl.
má len historický význam. Vychádza z predpokladu, že skvapalnený plyn pozostáva z tesne uzavretých sférických molekúl. Zmeraním objemu kvapaliny, ktorá sa vytvorila z daného objemu plynu, a poznaním približne objemu molekúl plynu (tento objem by sa dal znázorniť na základe niektorých vlastností plynu, ako je viskozita), Loschmidt získal odhad Avogadroho čísla. ~1022.
Jednotka množstva elektriny známa ako Faradayovo číslo F, je náboj, ktorý nesie jeden mól elektrónov, t.j. F = Nie, kde e je náboj elektrónu, N- počet elektrónov na 1 mol elektrónov (t.j. Avogadrove číslo). Faradayovo číslo možno určiť meraním množstva elektriny potrebnej na rozpustenie alebo vyzrážanie 1 mólu striebra. Hodnotu poskytli starostlivé merania vykonané americkým Národným úradom pre normy F\u003d 96490,0 C a elektrónový náboj meraný rôznymi metódami (najmä v experimentoch R. Millikena) je 1,602 × 10 -19 C. Odtiaľto môžete nájsť N. Tento spôsob určenia Avogadrovho čísla sa javí ako jeden z najpresnejších.
Na základe kinetickej teórie sa získal výraz, ktorý zahŕňa Avogadrove číslo a opisuje pokles hustoty plynu (napríklad vzduchu) s výškou stĺpca tohto plynu. Ak by bolo možné spočítať počet molekúl v 1 cm 3 plynu v dvoch rôznych výškach, potom by sme pomocou uvedeného výrazu mohli nájsť N. Bohužiaľ to nie je možné, pretože molekuly sú neviditeľné. V roku 1910 však J. Perrin ukázal, že uvedený výraz platí aj pre suspenzie koloidné častice ktoré sú viditeľné pod mikroskopom. Počítanie počtu častíc na rôzna výška v suspenznom stĺpci poskytlo Avogadrove číslo 6,82 x 1023. Z ďalšej série experimentov, v ktorých sa merala stredná kvadratická odchýlka koloidných častíc v dôsledku ich Brownovho pohybu, Perrin získal hodnotu N\u003d 6,86 × 10 23. Následne ďalší výskumníci zopakovali niektoré z Perrinových experimentov a získali hodnoty, ktoré dobre súhlasia s tými, ktoré sú v súčasnosti akceptované. Treba poznamenať, že Perrinove experimenty sa stali zlomovým bodom v postoji vedcov k atómovej teórii hmoty - predtým to niektorí vedci považovali za hypotézu. W. Ostwald, vynikajúci chemik tej doby, túto zmenu vo svojich názoroch vyjadril takto: „Súlad Brownovho pohybu s požiadavkami kinetickej hypotézy... prinútil aj tých najpesimistickejších vedcov hovoriť o experimentálnom dôkaz atómovej teórie."
Pomocou Avogadrovho čísla sa získali presné hmotnosti atómov a molekúl mnohých látok: sodík 3,819×10 -23 g (22,9898 g / 6,02×10 23), tetrachlórmetán, 25,54×10 -23 g atď. . Dá sa tiež ukázať, že 1 g sodíka by mal obsahovať približne 3×1022 atómov tohto prvku.
pozri tiež
Poučenie
Keď poznáte také množstvo, ako je číslo ν, nájdite číslo molekuly v ňom. Aby ste to dosiahli, vynásobte množstvo látky, merané v móloch, Avogadrovou konštantou (NA = 6,022∙10^23 1/mol), ktorá sa rovná číslu molekuly v 1 móle látky N=v/NA. Napríklad, ak existuje 1,2 mol kuchynskej soli, potom obsahuje N = 1,2 ∙ 6,022 ∙ 10 ^ 23 ≈ 7,2 ∙ 10 ^ 23 molekuly.
Ak je látka známa, použite periodickú tabuľku prvkov na zistenie jej molárnej hmotnosti. Ak to chcete urobiť, v tabuľke nájdite relatívne atómové hmotnosti atómov, ktoré tvoria molekuly a zložte ich. Výsledkom je príbuzný molekuly hmotnosť látky, ktorá sa číselne rovná jej molárnej hmotnosti na mól. Potom na váhach odmerajte hmotnosť testovanej látky v. Ak chcete zistiť množstvo molekuly v záležitosť, vynásobte hmotnosť látky m Avogadrovou konštantou (NA=6,022∙10^23 1/mol) a výsledok vydeľte molárnou hmotnosťou M (N=m∙NA/M).
Príklad Stanovte množstvo molekuly, ktorý je obsiahnutý v 147 g. Nájdite molárnu hmotnosť. jej molekuly a pozostáva z 2 atómov vodíka, jedného síry a 4 atómov kyslíka. Ich atómové hmotnosti sú 1, 32 a 16. Relatívne molekuly hmotnosť vlákna je 2,1+32+4,16=98. Rovná sa molárnej hmotnosti, teda M=98 g/mol. Potom suma molekuly obsiahnuté v 147 g kyseliny sírovej sa bude rovnať N=147∙6,022∙10^23/98≈9∙10^23 molekuly.
Ak chcete zistiť množstvo molekuly plyn za normálnych podmienok pri teplote 0ºС 760 mm Hg. nájdite jeho objem. Ak to chcete urobiť, zmerajte alebo vypočítajte V, v ktorom je v litroch. Ak chcete zistiť množstvo molekuly plynu, vydeľte tento objem 22,4 litrami (objem jedného mólu plynu za normálnych podmienok) a vynásobte číslom Avogadro (NA \u003d 6,022 ∙ 10 ^ 23 1 / mol) N \u003d V ∙ NA / 22,4.
Zdroje:
A. Avogadro v roku 1811, na samom začiatku vývoja atómovej teórie, vyslovil predpoklad, že rovnaké množstvo ideálnych plynov pri rovnakom tlaku a teplote obsahuje rovnaký počet molekúl. Neskôr sa tento predpoklad potvrdil a stal sa nevyhnutným dôsledkom pre kinetickú teóriu. Teraz sa táto teória nazýva Avogadro.
Poučenie
Podobné videá
Molekula je elektricky neutrálna častica, ktorá má všetko chemické vlastnosti charakteristické pre danú látku. Vrátane plynov: kyslík, dusík, chlór atď. Ako možno určiť počet molekúl plynu?
Poučenie
Ak potrebujete vypočítať, koľko kyslíka je za normálnych podmienok obsiahnuté v 320 tomto plyne, najskôr určte, koľko mólov kyslíka je v tomto množstve obsiahnutých. Podľa periodickej tabuľky môžete vidieť, že zaokrúhlená atómová hmotnosť kyslíka je 16 atómových jednotiek. Pretože molekula kyslíka je dvojatómová, hmotnosť molekuly bude 32 atómových jednotiek. Preto je počet mólov 320/32 = 10.
Ďalej vám pomôže univerzálne číslo Avogadro, pomenované v , ktorý navrhol, aby rovnaké objemy ideálnych za konštantných podmienok obsahovali rovnaký počet molekúl. Označuje sa symbolom N(A) a je veľmi veľký – 6,022*10(23). Vynásobte toto číslo vypočítaným počtom mólov kyslíka a zistíte, že požadovaný počet molekúl v 320 gramoch kyslíka je 6,022 * 10 (24).
A ak potrebujete kyslík, ako aj objem, ktorý zaberá, a teplotu? Ako vypočítať počet jeho molekúl s takýmito údajmi? A nie je nič zložité. Je len potrebné zapísať univerzálnu Mendelejevovu-Clapeyronovu rovnicu pre ideálne plyny:
Kde P je tlak plynu v pascaloch, V je jeho objem v kubických metroch, R je univerzálna plynová konštanta, M je hmotnosť plynu a m je jeho molárna hmotnosť.
Miernym preusporiadaním tejto rovnice získate:
Keďže máte všetky potrebné údaje (tlak, objem, teplota sú nastavené na začiatku, R \u003d 8,31 a molárna hmotnosť kyslíka \u003d 32 gramov / mol), jednoducho nájdete hmotnosť plynu pri danom objeme, tlaku a A potom sa problém vyrieši presne rovnakým spôsobom ako vo vyššie uvedenom príklade: N(A)M/m. Výpočtom zistíte, koľko molekúl kyslíka obsahuje dané podmienky.
Podobné videá
Žiadny skutočný plyn (vrátane kyslíka) samozrejme nie je ideálny, takže Mendelejevovu-Clapeyronovu rovnicu možno použiť len na výpočty za podmienok, ktoré sa príliš nelíšia od normálnych.
Molekula má takú malú veľkosť, že počet molekúl dokonca aj v malom zrnku alebo kvapke akejkoľvek látky bude jednoducho grandiózny. Nedá sa merať pomocou bežných metód výpočtu.
Na určenie toho, koľko molekúl je v určitom množstve látky, sa používa pojem „mól“. Mol je množstvo látky, ktoré obsahuje 6,022*10^23 svojich molekúl (alebo atómov alebo iónov). Táto obrovská hodnota sa nazýva „Avogadrova konštanta“, pomenovaná je po slávnom talianskom vedcovi. Hodnota je označená NA. Pomocou Avogadrovej konštanty možno veľmi ľahko určiť, koľko molekúl je obsiahnutých v ľubovoľnom počte mólov akejkoľvek látky. Napríklad 1,5 mol obsahuje 1,5*NA = 9,033*10^23 molekúl. V prípadoch, kde sa vyžaduje veľmi vysoká presnosť merania, je potrebné použiť hodnotu Avogadro čísla s veľkým počtom desatinných miest. Jeho najúplnejšia hodnota je: 6,022 141 29(27)*10^23.
Určenie, koľko mólov je obsiahnutých v akomkoľvek množstve látky, je veľmi jednoduché. K tomu potrebujete mať po ruke iba presný vzorec látky a periodickú tabuľku. Predpokladajme, že máte 116 gramov bežnej kuchynskej soli. Potrebujete určiť, koľko mólov je obsiahnutých v takom množstve (a podľa toho koľko molekúl tam je)?
V prvom rade si pamätajte chemický vzorec stolová soľ. Vyzerá to takto: NaCl. Molekula tejto látky pozostáva z dvoch atómov (presnejšie iónov): sodíka a chlóru. Aká je jeho molekulová hmotnosť? Skladá sa z atómové hmotnosti prvkov. Pomocou periodickej tabuľky viete, že atómová hmotnosť sodíka je približne 23 a atómová hmotnosť chlóru je 35. Preto je molekulová hmotnosť tejto látky 23 + 35 = 58. Hmotnosť sa meria v jednotkách atómovej hmotnosti, kde sa za štandard berie najľahší atóm – vodík.
A ak poznáte molekulovú hmotnosť látky, môžete okamžite určiť jej molárnu hmotnosť (to znamená hmotnosť jedného mólu). Faktom je, že numericky sa molekulové a molárne hmotnosti úplne zhodujú, majú iba rôzne jednotky merania. Ak sa molekulová hmotnosť meria v atómových jednotkách, potom je molárna hmotnosť v gramoch. Preto 1 mol kuchynskej soli váži približne 58 gramov. A vy máte podľa podmienok problému 116 gramov kuchynskej soli, teda 116/58 = 2 moly. Vynásobením 2 Avogadrovou konštantou zistíte, že v 116 gramoch sodíka je asi 12,044*10^23 molekúl, teda asi 1,2044*10^24.
Poučenie
Nájsť Krtko látok, musíte si zapamätať veľmi jednoduché pravidlo: hmotnosť jedného móla ktoréhokoľvek látokčíselne sa rovná jeho molekulovej hmotnosti, len vyjadrená v iných množstvách. A ako sa to určuje? Pomocou periodickej tabuľky zistíte atómovú hmotnosť každého prvku obsiahnutého v molekulách látok. Ďalej musíte pridať atómové hmotnosti, berúc do úvahy index každého prvku, a dostanete odpoveď.
Vypočítajte jeho molekulovú hmotnosť, berúc do úvahy index každého prvku: 12 * 2 + 1 * 4 + 16 * 3 = 76 am.u. (jednotky atómovej hmotnosti). Preto jeho molárna hmotnosť (teda hmotnosť jedného mólu) je tiež 76, len jeho rozmer je: gram / Krtko. Odpoveď: jeden Krtkoľadok váži 76 gramov.
Predpokladajme, že ste dostali takúto úlohu. Je známe, že hmotnosť 179,2 nejakého plynu je 352 gramov. Je potrebné určiť, koľko človek váži Krtko tento plyn. Je známe, že za normálnych podmienok jeden Krtko akéhokoľvek plynu alebo zmesi plynov zaberá objem približne rovný 22,4 litrom. A máte 179,2 litra. Vykonajte výpočet: 179,2 / 22,4 \u003d 8. Preto tento objem obsahuje 8 mólov plynu.
Vydelením hmoty známej podľa podmienok problému počtom mólov získate: 352/8 \u003d 44. Preto jeden Krtko z tohto plynu váži 44 gramov - je to plyn, CO2.
Ak existuje nejaké množstvo plynu s hmotnosťou M, uzavreté v objeme V pri danej teplote T a tlaku P. Je potrebné určiť jeho molárnu hmotnosť (teda zistiť, akú má Krtko). Univerzálna Mendeleev-Clapeyronova rovnica vám pomôže vyriešiť problém: PV \u003d MRT / m, kde m je rovnaká molárna hmotnosť, ktorú musíme určiť, a R je univerzálna plynová konštanta rovná 8,31. Transformáciou rovnice získate: m = MRT/PV. Dosadením známych množstiev do vzorca zistíte, čomu sa rovná Krtko plynu.
Užitočné rady
Pri výpočtoch sa zvyčajne používajú zaokrúhlené hodnoty atómových hmotností prvkov. Ak sa vyžaduje vyššia presnosť, zaokrúhľovanie nie je povolené.
Rôzne vzorce vám pomôžu nájsť množstvo látky, ktorej jednotka je Krtko. Množstvo látky možno nájsť aj pomocou reakčnej rovnice uvedenej v úlohe.
Poučenie
Ak sa chemikália skladá z molekúl, jeden mol tejto látky bude obsahovať 6,02 x 10^23 molekúl. Takže 1 mol vodíka H2 je 6,02x10^23 molekúl H2, 1 mol vody H2O je 6,02x10^23 molekúl H2O, 1 mol C6H12O6 je 6,02x10^23 molekúl C6H12O6.
Ak látka pozostáva z atómov, jeden mól tejto látky bude obsahovať rovnaký avogadrianský počet atómov – 6,02x10^23. Týka sa to napríklad 1 mólu železa Fe alebo síry S.
Takže 1 mól akéhokoľvek chemický obsahuje avogadský počet častíc, ktoré tvoria danú látku, t.j. približne 6,02 x 10^23 molekúl alebo atómov. Celkové množstvo látky (počet mólov) s latinským písmenom n alebo gréckym písmenom „nu“. Dá sa to nájsť vo vzťahu Celkom molekúl alebo atómov látky k počtu molekúl na 1 mol - Avogadroovo číslo:
n=N/N(A), kde n je látkové množstvo (mol), N je počet častíc látky, N(A) je Avogadrove číslo.
Odtiaľ môžeme vyjadriť aj počet častíc v danom množstve hmoty:
Skutočná hmotnosť jedného mólu látky sa nazýva jej molárna hmotnosť a označuje sa ako buk M. Vyjadruje sa v „gramoch na mol“ (g / mol), ale číselne sa rovná relatívnej molekulovej hmotnosti látky Mr ( ak látka pozostáva z molekúl) alebo relatívna atómová hmotnosť látky Ar, ak sa látka skladá z atómov.
Relatívne hmotnosti prvkov možno zistiť z periodickej tabuľky (zvyčajne sa pri výpočtoch zaokrúhľujú). Takže pre vodík je to 1, pre lítium - 7, pre uhlík - 12, pre kyslík - 16 atď. Relatívne molekulové hmotnosti sú súčtom relatívnych atómových hmotností jednotlivých atómov molekuly. Napríklad relatívna molekulová hmotnosť vody H2O
Mr(H20)=2xAr(H)+Ar(O)=2x1+16=18.
Relatívne atómové a molekulové hmotnosti sú bezrozmerné veličiny, pretože vyjadrujú hmotnosť atómu a molekuly vzhľadom na konvenčnú jednotku - 1/12 hmotnosti atómu uhlíka.
V typických problémoch sa zvyčajne vyžaduje zistiť, koľko molekúl alebo atómov je obsiahnutých v danom množstve látky, je dané množstvo látky, koľko molekúl je v danej hmotnosti. Je dôležité pochopiť, že látka označuje počet mólov každého prvku zahrnutého v jej zložení. To znamená, že 1 mol H2SO4 obsahuje 2 mol atómov vodíka H, 1 mol atómov síry S, 4 mol atómov kyslíka O.
