Для того чтобы разобраться с понятием «молярная масса», необходимо вспомнить важный химический термин «моль». Моль тесно связан с химической константой – числом Авогадро и химическим элементом углерод (С), который взят за основу при определении количества вещества, равного 1 молю. Помнить наизусть его значение необязательно, любой электронный или бумажный справочник легко напомнит нам, что число Авогадро (оно обозначается NА) составляет 6,02х1023. Это число частиц вещества (количество молекул или атомов), которое содержится в одном его моле. Принято считать, что в 1 моле любого химического соединения содержится такое количество вещества, которое содержат 12 г атома углерода.
Простыми словами молярную массу можно идентифицировать как «вес 1 моля химического вещества».
В международной системе единиц СИ в соответствии с принятыми стандартами молярную массу определяют в граммах на моль (г/моль). В определенных случаях ее также указывают в кг/моль, если так удобнее производить расчеты. В процессе решения задач по химии молярную массу обозначают большой буквой «М».
Молярную массу не надо путать с весом молекулы, атома и иона, эти понятия отнюдь не тождественны, хотя их числовые величины могут и совпадать. Далеко не для всех химических веществ молярная масса и молекулярный вес равны друг другу. Молярная и молекулярная массы соединений имеют одинаковые значения для химических веществ, состоящих из атомов.
Не путайте молярную массу с весом молекулы!
Рассмотрим это на примере галогена из 7-й группы таблицы Менделеева – хлора (CL):
• атом хлора Cl «весит» 35,5;
• ион хлора Cl— – 35,5;
• молекула хлора Cl2 – 71.
Отличаются между собой эти значения и для другого газа – азота (N2):
• молекула азота, состоящая из 2 атомов, имеет массу 28;
• атом элемента N – 14.
Вывод напрашивается сам по себе – молярные массы элемента, иона и вещества могут существенно различаться.
Как вычислить молярную массу
Чтобы рассчитать значение молярной массы химического вещества, целесообразно придерживаться следующего алгоритма:
- Подготовить таблицу Менделеева (она может понадобиться для определения валентности и атомных масс химических элементов).
- Правильно составить химическую формулу вещества, пользуясь знаниями об основных классах неорганических соединений и их свойствах и сведениями, почерпнутыми из таблицы Менделеева, например:
- углекислый газ – СО2;
- серная кислота – Н2SO4;
- хлорид кальция CaCL2;
- гидроксид алюминия Al(OH)3.
Прежде всего при составлении формул соединений необходимо помнить о валентности элементов, из которых они состоят.
- Определяем молекулярный вес и молярную массу каждого из вышеуказанных химических соединений (вес атомов опять берем в ячейке химического элемента в таблице Менделеева):
- СО2 – 1 атом углерода (12) + 2 атома кислорода (32) = 44;
- Н2SO4 – 2 атома водорода (2) + 1 атом серы (32) + 4 атома кислорода (64) = 98;
- CaCL2 – 1 атом кальция (40) + 2 атома хлора (71) = 111;
- Al(OH)3 – 1 атом алюминия (27) + 3 атома водорода (3) + 3 атома кислорода (48) = 78.
Как видно из приведенных примеров, для выполнения необходимых вычислений достаточно сложить значения атомных масс элементов, находящихся в составе сложных веществ. Для простых веществ следует взять этот показатель, относящийся к соответствующему элементу, из таблицы Менделеева, принимая во внимание количество атомов в одной молекуле вещества (индекс в его формуле).
- Определяем массу одной молекулы каждого из этих неорганических соединений с помощью числа Авогадро:
- m(СО2) = Мr(СО2) : NA= 44:6,02·1023 = 7,3·1023 г;
- m(H2SO4) = Мr(H2SO4) : NA= 98:6,02·1023 = 16,28·1023 г;
- m(CaCL2) = Мr(CaCL2) : NA= 111:6,02·1023 = 18,5·1023 г;
- m(Al(OH)3) = Мr(Al(OH)3) : NA= 78:6,02·1023 = 13,0·1023 г.
Практическое значение молярной массы вещества
Термин «молярная масса» широко используется в таких научных дисциплинах, как химия и физика. Значения молярных масс соединений часто требуется вычислять в химической промышленности при разработке полимерных комплексов и в ряде других ситуаций. Современную фармакологию также трудно представить без проведения расчетов этой величины.
Молярная масса – одно из ключевых понятий при проведении биохимических исследований.
Таким образом, молярную массу необходимо уметь вычислять не только ученым-химикам и сотрудникам химических лабораторий, но и специалистам из ряда других областей науки, фармакологам и работникам ряда отраслей промышленного производства.
Тест по теме “Молярная масса”
Молярной массой называют массу одного моля вещества. Эту физическую величину обозначают буквой (M) и выражают в г/моль*.
Если в формуле простого вещества у знака химического элемента подразумевается индекс «(1)», молярная масса численно совпадает с относительной атомной массой химического элемента, образующего данное простое вещество.
Если в формуле простого вещества у знака элемента находится индекс, обозначающий количество вещества атомов в одном моле, для того чтобы рассчитать молярную массу, следует этот индекс умножить на молярную массу химического элемента.
Для того чтобы рассчитать молярную массу соединения (сложного вещества), следует индекс, обозначающий количество вещества атомов каждого элемента в одном моле, умножить на молярную массу этого элемента и полученные данные сложить.
Таким образом, молярная масса соединения с общей формулой (AaBbCc) рассчитывается так:
.
Обрати внимание!
* По СИ молярную массу следует выражать в кг/моль. Однако численное выражение этой физической величины в таком случае менее удобно для проведения расчётов, нежели когда молярная масса выражена в г/моль.
Пример:
молярная масса воды (М()
H2O
()) (=) (0,018) кг/моль, или (М()
H2O
()) (=) (18) г/моль.
Download Article
Download Article
Atoms are too small to allow meaningful measurement of chemical substances. To work with meaningful amounts of substances, scientists group them into units called moles. A mole is defined as the number of carbon atoms in 12 grams of the isotope carbon-12,[1]
which is roughly 6.022 x 1023 atoms. This number is called Avogadro’s number or Avogadro’s constant.[2]
This constant is used as the number of atoms given by one mole for any substance, and the mass of 1 mole of a substance is its molar mass.
-
1
Understand molar mass. Molar mass is the mass (in grams) of one mole of a substance.[3]
Using the atomic mass of an element and multiplying it by the conversion factor grams per mole (g/mol), you can calculate the molar mass of that element. -
2
Find the relative atomic mass of the element. An element’s relative atomic mass is the average mass, in atomic units, of a sample of all its isotopes.[4]
This information can be found on the periodic table of elements. Locate the element and find the number underneath the symbol for the element. It will not be a whole number, but will have decimals.- For example, for hydrogen, the relative atomic mass is 1.007; for carbon, it is 12.0107; for oxygen, it is 15.9994; and for chlorine, it is 35.453.
Advertisement
-
3
Multiply the relative atomic mass by the molar mass constant. This is defined as 0.001 kilogram per mole, or 1 gram per mole. This converts atomic units to grams per mole, making the molar mass of hydrogen 1.007 grams per mole, of carbon 12.0107 grams per mole, of oxygen 15.9994 grams per mole, and of chlorine 35.453 grams per mole.[5]
- Some elements are only found in molecules of 2 atoms or more. This means that if you want to find the molar mass of elements that are composed of 2 atoms, such as hydrogen, oxygen, and chlorine, then you’ll have to find their relative atomic masses. Multiply them by the molar mass constant, and then multiply the result by 2.
- For H2: 1.007 x 2 = 2.014 grams per mole; for O2: 15.9994 x 2 = 31.9988 grams per mole; and for Cl2: 35.453 x 2 = 70.096 grams per mole.
- One mnemonic device for remembering diatomic elements (molecules of 2 atoms) is: Have No Fear Of Ice Cold Beverages (Hydrogen, Nitrogen, Fluorine, Oxygen, Iodine, Chlorine, Bromine).[6]
Advertisement
-
1
Find the chemical formula for the compound. This is the number of atoms in each element that makes up the compound. (This information is given in any chemistry reference book.) For example, the formula for hydrogen chloride (hydrochloric acid) is HCl; for glucose, it is C6H12O6. Using this formula, you can identify the number of atoms of each element that makes up the compound.[7]
- For HCl, there is one atom of hydrogen and one atom of chlorine.
- For C6H12O6, there are 6 carbon atoms, 12 hydrogen atoms, and 6 oxygen atoms.
-
2
Find the relative atomic mass of each element in the compound. Using the periodic table, locate the relative atomic mass for each element. It is the number located beneath the symbol for the element.[8]
As we did in the first method of calculating the molar mass of an element, we will also multiply these masses by 1 gram/mole.- The relative atomic masses of the elements in hydrochloric acid are: hydrogen, 1.007 g/mol and chlorine, 35.453 g/mol.
- The relative atomic masses of the elements in glucose are: carbon, 12.0107 g/mol; hydrogen, 1.007 g/mol; and oxygen, 15.9994 g/mol.
-
3
Calculate the molar mass of each element in the compound. Multiply the element’s atomic mass by the number of atoms of that element in the compound. This will give you the relative amount that each element contributes to the compound.[9]
- For hydrogen chloride, HCl, the molar mass of each element is 1.007 grams per mole for hydrogen and 35.453 grams per mole for chlorine.
- For glucose, C6H12O6, the molar mass of each element is: carbon, 12.0107 x 6 = 72.0642 g/mol; hydrogen, 1.007 x 12 = 12.084 g/mol; and oxygen, 15.9994 x 6 = 95.9964 g/mol.
-
4
Add the molar masses of each element in the compound. This determines the molar mass for the entire compound. Take the products you obtained in the previous step and add them all together to calculate the molar mass of the compound.[10]
- For hydrogen chloride, the molar mass is 1.007 + 35.453 = 36.460 g/mol. 36.46 grams is the mass of one mole of hydrogen chloride.
- For glucose, the molar mass is 72.0642 + 12.084 + 95.9964 = 180.1446 g/mol. 180.14 grams is the mass of one mole of glucose.
Advertisement
Calculator, Practice Problems, and Answers
Add New Question
-
Question
What is the molar mass of Helium?
Bess Ruff is a Geography PhD student at Florida State University. She received her MA in Environmental Science and Management from the University of California, Santa Barbara in 2016. She has conducted survey work for marine spatial planning projects in the Caribbean and provided research support as a graduate fellow for the Sustainable Fisheries Group.
Environmental Scientist
Expert Answer
-
Question
What is the molecular mass of oxygen and hydrogen as a mixture?
Oxygen with Hydrogen gives you WATER (H2O). The relative atomic mass for Oxygen is 16, while Hydrogen is 1 since Hydrogen (H2) have two molecules you multiply by 2 1*2=2. Oxygen (O) being 16*1=16. Add up your answers to get 18, and the molecular mass of Oxygen and Hydrogen which is water gives you 18.
-
Question
How do you calculate the molar mass of water?
Water’s chemical formula is H2O, this means it is composed of 2 Hydrogen atoms and 1 Oxygen atom. To find the molar mass, find the atomic mass of all the components of a chemical. You can either memorize it, or find all of the atomic masses located on the periodic table of elements. In this case, hydrogen has an atomic mass of 1, and oxygen has an atomic mass of 16. The equation is therefore: 1(2) + 16(1) = 18. Therefore, the molar mass of water, is 18.
See more answers
Ask a Question
200 characters left
Include your email address to get a message when this question is answered.
Submit
Advertisement
-
While most relative atomic masses are known to a precision of 1 part in 10 thousand (4 decimal places), in most laboratory work, molar masses are normally quoted to 2 decimal places and fewer for particularly large masses. Thus, in the laboratory, the molar mass for hydrogen chloride would be given as 36.46 grams per mole and that of glucose as 180.14 grams per mole.
Advertisement
Things You’ll Need
- Chemistry reference book or periodic table of the elements
- Calculator
References
About This Article
Article SummaryX
When you’re measuring extremely tiny amounts of a substance, it can be helpful to use molar mass. According to the International System of Units, a mole is the amount of any substance that contains the same number of elementary entities—typically atoms or molecules—as there are atoms in 12 grams of the isotope carbon-12. Molar mass is the mass in grams of 1 mole of any given substance. To find an element’s molar mass, start by checking the periodic table for the relative atomic mass of the element. This is usually located under the symbol and name of the element. For instance, the relative atomic mass of zirconium (Zr) is 91.22. Next, multiply the atomic mass by the molar mass constant, which is equal to 1 gram per mole. For most elements, this means that the relative atomic mass is equal to the molar mass. For instance, zirconium has a molar mass of 91.22 x 1 g/mol, or 91.22 g/mol. However, some elements, such as hydrogen, nitrogen, and oxygen, only occur naturally in molecules of 2 or more atoms. In these cases, you’ll need to multiply the relative atomic mass of the element by the number of atoms in the molecule, then multiply the result by the molar mass constant. For example, the molar mass of H2 is 1.007 x 2 x 1 g/mol, or 2.014 g/mol. Finding the molar mass of a compound is a little more complicated. First, you’ll need to find the chemical formula for the compound. For example, if you’re calculating the molar mass of water, you’d start with the formula H2O. Then, calculate the molar mass of each element in the compound. Don’t forget to take into account the number of atoms of each element when you make your calculation. In this case, the molar mass of the two hydrogen atoms is 2.014 g/mol, while the single oxygen atom is 15.999 g/mol. Add them together to get the total molar mass of 18.013 g/mol. To see specific examples for how to calculate molar mass, read on!
Did this summary help you?
Thanks to all authors for creating a page that has been read 1,271,049 times.
Reader Success Stories
-
Sesame Makgasane
Aug 2, 2016
«The steps helped me understand really quickly. I am writing an examination tomorrow, and this really helped me.»
Did this article help you?
В этой статье мы коснемся нескольких краеугольных понятий в химии, без которых совершенно невозможно
решение задач. Старайтесь понять смысл физических величин, чтобы усвоить эту тему.
Я постараюсь приводить как можно больше примеров по ходу этой статьи, в ходе изучения вы увидите множество примеров
по данной теме.
Относительная атомная масса — Ar
Представляет собой массу атома, выраженную в атомных единицах массы. Относительные атомные массы указаны в периодической
таблице Д.И. Менделеева. Так, один атом водорода имеет атомную массу = 1, кислород = 16, кальций = 40.
Относительная молекулярная масса — Mr
Относительная молекулярная масса складывается из суммы относительных атомных масс всех атомов, входящих в состав вещества.
В качестве примера найдем относительные молекулярные массы кислорода, воды, перманганата калия и медного купороса:
Mr (O2) = (2 × Ar(O)) = 2 × 16 = 32
Mr (H2O) = (2 × Ar(H)) + Ar(O) = (2 × 1) + 16 = 18
Mr (KMnO4) = Ar(K) + Ar(Mn) + (4 × Ar(O)) = 39 + 55 + (4 * 16) = 158
Mr (CuSO4*5H2O) = Ar(Cu) + Ar(S) + (4 × Ar(O)) + (5 × ((Ar(H) × 2) +
Ar(O))) = 64 + 32 + (4 × 16) + (5 × ((1 × 2) + 16)) = 160 + 5 * 18 = 250
Моль и число Авогадро
Моль — единица количества вещества (в системе единиц СИ), определяемая как количество вещества, содержащее столько же структурных единиц
этого вещества (молекул, атомов, ионов) сколько содержится в 12 г изотопа 12C, т.е. 6 × 1023.
Число Авогадро (постоянная Авогадро, NA) — число частиц (молекул, атомов, ионов) содержащихся в одном моле любого вещества.
Больше всего мне хотелось бы, чтобы вы поняли физический смысл изученных понятий. Моль — международная единица количества вещества, которая
показывает, сколько атомов, молекул или ионов содержится в определенной массе или конкретном объеме вещества. Один моль любого вещества
содержит 6.02 × 1023 атомов/молекул/ионов — вот самое важное, что сейчас нужно понять.
Иногда в задачах бывает дано число Авогадро, и от вас требуется найти, какое вам дали количество вещества (моль). Количество вещества в химии
обозначается N, ν (по греч. читается «ню»).
Рассчитаем по формуле: ν = N/NA количество вещества 3.01 × 1023 молекул воды и 12.04 × 1023 атомов углерода.
Мы нашли количества вещества (моль) воды и углерода. Сейчас это может показаться очень абстрактным, но, иногда не зная, как найти
количество вещества, используя число Авогадро, решение задачи по химии становится невозможным.
Молярная масса — M
Молярная масса — масса одного моля вещества, выражается в «г/моль» (грамм/моль). Численно совпадает с изученной нами ранее
относительной молекулярной массой.
Рассчитаем молярные массы CaCO3, HCl и N2
M (CaCO3) = Ar(Ca) + Ar(C) + (3 × Ar(O)) = 40 + 12 + (3 × 16) = 100 г/моль
M (HCl) = Ar(H) + Ar(Cl) = 1 + 35.5 = 36.5 г/моль
M (N2) = Ar(N) × 2 = 14 × 2 = 28 г/моль
Полученные знания не должны быть отрывочны, из них следует создать цельную систему. Обратите внимание: только что мы рассчитали
молярные массы — массы одного моля вещества. Вспомните про число Авогадро.
Получается, что, несмотря на одинаковое число молекул в 1 моле (1 моль любого вещества содержит 6.02 × 1023 молекул),
молекулярные массы отличаются. Так, 6.02 × 1023 молекул N2 весят 28 грамм, а такое же количество молекул
HCl — 36.5 грамм.
Это связано с тем, что, хоть количество молекул одинаково — 6.02 × 1023, в их состав входят разные атомы, поэтому и
массы получаются разные.
Часто в задачах бывает дана масса, а от вас требуется рассчитать количество вещества, чтобы перейти к другому веществу в реакции.
Сейчас мы определим количество вещества (моль) 70 грамм N2, 50 грамм CaCO3, 109.5 грамм HCl. Их молярные
массы были найдены нам уже чуть раньше, что ускорит ход решения.
ν (CaCO3) = m(CaCO3) : M(CaCO3) = 50 г. : 100 г/моль = 0.5 моль
ν (HCl) = m(HCl) : M(HCl) = 109.5 г. : 36.5 г/моль = 3 моль
Иногда в задачах может быть дано число молекул, а вам требуется рассчитать массу, которую они занимают. Здесь нужно использовать
количество вещества (моль) как посредника, который поможет решить поставленную задачу.
Предположим нам дали 15.05 × 1023 молекул азота, 3.01 × 1023 молекул CaCO3 и 18.06 × 1023 молекул
HCl. Требуется найти массу, которую составляет указанное число молекул. Мы несколько изменим известную формулу, которая поможет нам связать
моль и число Авогадро.
Теперь вы всесторонне посвящены в тему. Надеюсь, что вы поняли, как связаны молярная масса, число Авогадро и количество вещества.
Практика — лучший учитель. Найдите самостоятельно подобные значения для оставшихся CaCO3 и HCl.
Молярный объем
Молярный объем — объем, занимаемый одним молем вещества. Примерно одинаков для всех газов при стандартной температуре
и давлении составляет 22.4 л/моль. Он обозначается как — VM.
Подключим к нашей системе еще одно понятие. Предлагаю найти количество вещества, количество молекул и массу газа объемом
33.6 литра. Поскольку показательно молярного объема при н.у. — константа (22.4 л/моль), то совершенно неважно, какой газ мы
возьмем: хлор, азот или сероводород.
Запомните, что 1 моль любого газа занимает объем 22.4 литра. Итак, приступим к решению задачи. Поскольку какой-то газ
все же надо выбрать, выберем хлор — Cl2.
Моль (количество вещества) — самое гибкое из всех понятий в химии. Количество вещества позволяет вам перейти и к
числу Авогадро, и к массе, и к объему. Если вы усвоили это, то главная задача данной статьи — выполнена 
Относительная плотность и газы — D
Относительной плотностью газа называют отношение молярных масс (плотностей) двух газов. Она показывает, во сколько раз одно вещество
легче/тяжелее другого. D = M (1 вещества) / M (2 вещества).
В задачах бывает дано неизвестное вещество, однако известна его плотность по водороду, азоту, кислороду или
воздуху. Для того чтобы найти молярную массу вещества, следует умножить значение плотности на молярную массу
газа, по которому дана плотность.
Запомните, что молярная масса воздуха = 29 г/моль. Лучше объяснить, что такое плотность и с чем ее едят на примере.
Нам нужно найти молярную массу неизвестного вещества, плотность которого по воздуху 2.5
Предлагаю самостоятельно решить следующую задачку (ниже вы найдете решение): «Плотность неизвестного вещества по
кислороду 3.5, найдите молярную массу неизвестного вещества»
Относительная плотность и водный раствор — ρ
Пишу об этом из-за исключительной важности в решении
сложных задач, высокого уровня, где особенно часто упоминается плотность. Обозначается греческой буквой ρ.
Плотность является отражением зависимости массы от вещества, равна отношению массы вещества к единице его объема. Единицы
измерения плотности: г/мл, г/см3, кг/м3 и т.д.
Для примера решим задачку. Объем серной кислоты составляет 200 мл, плотность 1.34 г/мл. Найдите массу раствора. Чтобы не
запутаться в единицах измерения поступайте с ними как с самыми обычными числами: сокращайте при делении и умножении — так
вы точно не запутаетесь.
Иногда перед вами может стоять обратная задача, когда известна масса раствора, плотность и вы должны найти объем. Опять-таки,
если вы будете следовать моему правилу и относится к обозначенным условным единицам «как к числам», то не запутаетесь.
В ходе ваших действий «грамм» и «грамм» должны сократиться, а значит, в таком случае мы будем делить массу на плотность. В противном случае
вы бы получили граммы в квадрате
К примеру, даны масса раствора HCl — 150 грамм и плотность 1.76 г/мл. Нужно найти объем раствора.
Массовая доля — ω
Массовой долей называют отношение массы растворенного вещества к массе раствора. Важно заметить, что в понятие раствора входит
как растворитель, так и само растворенное вещество.
Массовая доля вычисляется по формуле ω (вещества) = m (вещества) / m (раствора). Полученное число будет показывать массовую долю
в долях от единицы, если хотите получить в процентах — его нужно умножить на 100%. Продемонстрирую это на примере.
Решим несколько иную задачу и найдем массу чистой уксусной кислоты в широко известной уксусной эссенции.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2023
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение
(в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов
без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования,
обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
В уроке 5 «Моль и молярная масса» из курса «Химия для чайников» рассмотрим моль как единицу измерения количества вещества; дадим определение числу Авогадро, а также научимся определять молярную массу и решать задачи на количество вещества. Базой для данного урока послужат основы химии, изложенные в прошлых уроках, так что если вы изучаете химию с нуля, то рекомендую их просмотреть хотя бы мельком.
Единица измерения количества вещества
До этого урока мы обсуждали лишь индивидуальные молекулы и атомы, а их массы мы выражали в атомных единицах массы. В реальной жизни с индивидуальными молекулами работать невозможно, потому что они ничтожно малы. Для этого химики взвешивают вещества ни в а.е.м., а в граммах.
Чтобы перейти от молекулярной шкалы измерения масс в лабораторную шкалу, используют единицу измерения количества вещества под названием моль. 1 моль содержит 6,022·1023 частиц (атомов или молекул) и является безразмерной величиной. Число 6,022·1023 носит название Число Авогадро, которое определяется как число частиц, содержащихся в 12 г атомов углерода 12C. Важно понимать, что 1 моль любого вещества содержит всегда одно и то же число частиц (6,022·1023).
Как уже было сказано, термин «моль» применяется не только к молекулам, но также и к атомам. Например, если вы говорите о моле гелия (He), то это означает, что вы имеет количество равное 6,022·1023 атомов. Точно так же, 1 моль воды (H2O) подразумевает количество равное 6,022·1023 молекул. Однако чаще всего моль применяют именно к молекулам.
Молярная масса вещества
Молярная масса – это масса 1 моля вещества, выраженная в граммах. Молярную массу одного моля любого химического элемента без труда находят из таблицы Менделеева, так как молярная масса численно равна атомной массе, но размерности у них разные (молярная масса имеет размерность г/моль). Запишите и запомните формулы для вычисления молярной массы, количества вещества и числа молекул:
- Молярная масса формула M=m/n
- Количество вещества формула n=m/M
- Число молекул формула N =NA·n
где m — масса вещества, n — количество вещества (число молей), М — молярная масса, N — число молекул, NA — число Авогадро. Благодаря молярной массе вещества химики могут вести подсчет атомов и молекул в лаборатории просто путем их взвешивания. Этим и удобно использование понятия моль.
На рисунке изображены четыре колбы с различными веществами, но в каждой из них всего 1 моль вещества. Можете перепроверить, используя формулы выше.
Задачи на количество вещества
Пример 1. Сколько граммов Н2, Н2O, СН3ОН, октана (С8Н18) и газа неона (Ne) содержится в 1 моле?
Решение: Молекулярные массы (в атомных единицах массы) перечисленных веществ приведены в таблице Менделеева. 1 моль каждого из названных веществ имеет следующую массу:
Поскольку массы, указанные в решении примера 1, дают правильные относительные массы взвешиваемых молекул, указанная масса каждого из перечисленных веществ содержит одинаковое число молекул. Этим и удобно использование понятия моля. Нет даже необходимости знать, чему равно численное значение моля, хотя мы уже знаем, что оно составляет 6,022·1023; эта величина называется числом Авогадро и обозначается символом NA. Переход от индивидуальных молекул к молям означает увеличение шкалы измерения в 6,022·1023 раз. Число Авогадро представляет собой также множитель перевода атомных единиц массы в граммы: 1 г = 6,022·1023 а.е.м. Если мы понимаем под молекулярной массой массу моля вещества, то ее следует измерять в граммах на моль; если же мы действительно имеем в виду массу одной молекулы, то она численно совпадает
с молекулярной массой вещества, но выражается в атомных единицах массы на одну молекулу. Оба способа выражения молекулярной массы правильны.
Пример 2. Сколько молей составляют и сколько молекул содержат 8 г газообразного кислорода O2?
Решение: Выписываем из таблицы Менделеева атомную массу атома кислорода (O), которая равна 15,99 а.е.м, округляем до 16. Так как у нас молекула кислорода, состоящая из двух атомов O, то ее атомная масса равна 16×2=32 а.е.м. Хорошо, а теперь переводим ее в молярную массу: 32 а.е.м = 32 г/моль. Это означает, что 1 моль (6,022·1023 молекул) O2 имеет массу 32 грамма. Ну и в заключении по формулам выше находим количество вещества (моль) и число молекул, содержащихся в 8 граммах O2:
- n = m / M = 8г / 32г/моль = 0,25 моль
- N = NA × n = 6,022·1023 × 0,25 = 1,505·1023 молекул
Пример 3. 1 молекула Н2 реагирует с 1 молекулой Сl2, в результате чего образуются 2 молекулы газообразного хлористого водорода НСl. Какую массу газообразного хлора необходимо использовать, чтобы он полностью прореагировал с 1 килограммом (кг) газообразного водорода?
Решение: Молекулярные массы H2 и Cl2 равны 2,0160 и 70,906 г/моль соответственно. Следовательно, в 1000 г H2 содержится
Даже не выясняя, сколько молекул содержится в одном моле вещества, мы можем быть уверены, что 496 моля Cl2 содержат такое же число молекул, как и 496,0 моля, или 1000 г, H2. Сколько же граммов Cl2 содержится в 496 молях этого вещества? Поскольку молекулярная масса Cl2 равна 70,906 г/моль, то
Пример 4. Сколько молекул H2 и Cl2 принимает участие в реакции, описанной в примере 3?
Решение: В 496 молях любого вещества должно содержаться 496 моля × 6,022·1023 молекул/моль, что равно 2,99·1026 молекул.
Чтобы наглядно показать, сколь велико число Авогадро, приведем такой пример: 1 моль кокосовых орехов каждый диаметром 14 сантиметров (см) мог бы заполнить такой объем, какой занимает наша планета Земля. Использование молей в химических расчетах рассматривается в следующей главе, но представление об этом пришлось ввести уже здесь, поскольку нам необходимо знать, как осуществляется переход от молекулярной шкалы измерения масс к лабораторной шкале.
Надеюсь урок 5 «Моль и молярная масса» был познавательным и понятным. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии.