Моль это единица чего

17.10.202315.06.2023 admin 0 Comments

Урок 5. Моль и молярная масса

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 6,022·10 23 частиц (атомов или молекул) и является безразмерной величиной. Число 6,022·10 23 носит название Число Авогадро, которое определяется как число частиц, содержащихся в 12 г атомов углерода 12 C. Важно понимать, что 1 моль любого вещества содержит всегда одно и то же число частиц (6,022·10 23 ).

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:

где m — масса вещества, n — количество вещества (число молей), М — молярная масса, N — число молекул, N_A — 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 6,022·10 23 ; эта величина называется числом Авогадро и обозначается символом N_A. Переход от индивидуальных молекул к молям означает увеличение шкалы измерения в 6,022·10 23 раз. Число Авогадро представляет собой также множитель перевода атомных единиц массы в граммы: 1 г = 6,022·10 23 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 (6,022·10 23 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:

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 × 6,022·10 23 молекул/моль, что равно 2,99·10 26 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.

Источник

Моль (единица)

Моль (обозначение — моль, mol) — единица измерения количества вещества. Соответствует количеству вещества, содержащему столько специфицированных структурных единиц (атомов, молекул, ионов, электронов или любых других частиц), сколько содержится атомов в 12 граммах нуклида углерода 12 C.

Количество частиц в одном моле любого вещества постоянно и носит название числа Авогадро (N_A).

Кратные и дольные единицы

Десятичные кратные и дольные единицы образуют с помощью стандартных приставок СИ.

Кратные				Дольные
величина	название	обозначение		величина	название	обозначение
10 1 моль	декамоль	дамоль	damol	10 −1 моль	децимоль	дмоль	dmol
10 2 моль	гектомоль	гмоль	hmol	10 −2 моль	сантимоль	смоль	cmol
10 3 моль	киломоль	кмоль	kmol	10 −3 моль	миллимоль	ммоль	mmol
10 6 моль	мегамоль	Ммоль	Mmol	10 −6 моль	микромоль	мкмоль	µmol
10 9 моль	гигамоль	Гмоль	Gmol	10 −9 моль	наномоль	нмоль	nmol
10 12 моль	терамоль	Тмоль	Tmol	10 −12 моль	пикомоль	пмоль	pmol
10 15 моль	петамоль	Пмоль	Pmol	10 −15 моль	фемтомоль	фмоль	fmol
10 18 моль	эксамоль	Эмоль	Emol	10 −18 моль	аттомоль	амоль	amol
10 21 моль	зеттамоль	Змоль	Zmol	10 −21 моль	зептомоль	змоль	zmol
10 24 моль	йоттамоль	Имоль	Ymol	10 −24 моль	йоктомоль	имоль	ymol
применять не рекомендуется

Примечание: единица измерения йоктомоль может использоваться лишь формально, так как столь малые количества вещества должны измеряться отдельными частицами (1 имоль формально равен 0,602 частицы).

Единицы СИ
Основные: метр \| килограмм \| секунда \| ампер \| кельвин \| кандела \| моль
Производные: радиан \| стерадиан \| герц \| градус Цельсия \| катал \| ньютон \| джоуль \| ватт \| паскаль \| кулон \| вольт \| ом \| сименс \| фарад \| вебер \| тесла \| генри \| люмен \| люкс \| беккерель \| грэй \| зиверт

Полезное

Смотреть что такое «Моль (единица)» в других словарях:

Моль (единица кол-ва вещ-ва) — Моль, единица количества вещества, т. е. величины, оцениваемой количеством содержащихся в физической системе тождественных структурных элементов (атомов, молекул, ионов и других частиц или их специфических групп). М. равен количеству вещества… … Большая советская энциклопедия

Моль (единица кол-ва вещ-ва) — Эта статья посвящена единице измерения. См. также: насекомые моли. Моль (обозначение моль, mol) единица измерения количества вещества. Соответствует количеству вещества, содержащему столько специфицированных структурных единиц (атомов, молекул,… … Википедия

моль — 1. МОЛЬ, и; ж. Небольшая бабочка, гусеница которой является вредителем шерстяных вещей, хлебных зёрен и растений. 2. МОЛЬ, и; ж.; МОЛЬ, я; м. Спец. Лес, сплавляемый по реке брёвнами, не связанными в плот. По реке плыла м. Пробираться на лодке… … Энциклопедический словарь

Моль (значения) — Моль многозначное слово: Моль единица измерения количества вещества, Моль представитель молей (под названием «моли» объединяют в нетаксономическую группу мелких насекомых из отряда чешуекрылых). Населённые пункты Моль … … Википедия

МОЛЬ — единица количества вещества в СИ, определяемая как количество вещества, содержащее столько же формульных (структурных) единиц этого вещества (атомов, молекул, ионов, электронов и др.), сколько содержится атомов в 12 г изотопа углерода 12 (12С);… … Большая политехническая энциклопедия

МОЛЬ — • МОЛЬ (Mohl) Хуго фон (1805 1872), немецкий ботаник, пионер в исследовании анатомии и физиологии КЛЕТОК растений. Сформулировал гипотезу о том, что ядро клетки окружено гранулированным коллоидным веществом, которое в 1846 г. он назвал… … Научно-технический энциклопедический словарь

МОЛЬ — МОЛЬ, единица количества вещества в СИ. Обозначение моль. В 1 моле содержится столько молекул (атомов, ионов или каких либо других структурных элементов вещества), сколько атомов содержится в 0,012 кг 12С (углерода с атомной массой 12). число… … Современная энциклопедия

МОЛЬ — единица количества вещества СИ, обозначается моль. В 1 моле содержится столько молекул (атомов, ионов или каких либо др. структурных элементов вещества), сколько атомов содержится в 0,012 кг 12С (углерода с атомной массой 12), т. е. 6,022.1023… … Большой Энциклопедический словарь

Моль — МОЛЬ, единица количества вещества в СИ. Обозначение моль. В 1 моле содержится столько молекул (атомов, ионов или каких либо других структурных элементов вещества), сколько атомов содержится в 0,012 кг 12С (углерода с атомной массой 12). Число… … Иллюстрированный энциклопедический словарь

Моль — Эта статья посвящена единице измерения. У слова «Моль» есть и другие значения: см. Моль (значения). Моль (русское обозначение: моль; международное: mol) единица измерения количества вещества в Международной системе единиц (СИ), одна из семи … Википедия

Источник

Моль это единица чего

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

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

Таким образом, 1 моль вещества содержит 6,02 • 10 23 частиц этого вещества.

Исходя из этого, любое количество вещества можно выразить определенным числом молей ν (ню). Например, в образце вещества содержится 12,04 • 10 23 молекул. Следовательно, количество вещества в этом образце составляет:

где N – число частиц данного вещества;
N_A – число частиц, которое содержит 1 моль вещества (постоянная Авогадро).

Молярная масса вещества (M) – масса, которую имеет 1 моль данного вещества.
Эта величина, равная отношению массы m вещества к количеству вещества ν, имеет размерность кг/моль или г/моль. Молярная масса, выраженная в г/моль, численно равна относительной относительной молекулярной массе M_r (для веществ атомного строения – относительной атомной массе A_r).
Например, молярная масса метана CH₄ определяется следующим образом:

M(CH₄)=16 г/моль, т.е. 16 г CH₄ содержат 6,02 • 10 23 молекул.

Молярную массу вещества можно вычислить, если известны его масса m и количество (число молей) ν, по формуле:

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

или найти массу вещества по числу молей и молярной массе:

Необходимо отметить, что значение молярной массы вещества определяется его качественным и количественным составом, т.е. зависит от M_r и A_r. Поэтому разные вещества при одинаковом количестве молей имеют различные массы m.

Пример Вычислить массы метана CH₄ и этана С₂H₆, взятых в количестве ν = 2 моль каждого.

Решение
Молярная масса метана M(CH₄) равна 16 г/моль;
молярная масса этана M(С₂Н₆) = 2 • 12+6=30 г/моль.
Отсюда:

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.

Вычисление ν используется практически в каждой расчетной задаче.

Образцы решения задач

Задача №1. Вычислите массу (г) магния, взятого количеством вещества 0, 5 моль?

M (Mg ) = Ar ( Mg ) = 24 г/моль (из периодической системы)

m ( Mg ) = 24 г/моль · 0,5 моль = 12 г

Задача №2. Вычислите массу (г) 12,04 · 10 23 молекул оксида цинка Zn О ?

n (Zn O )= 12,04 * 10 23 молекул

следовательно, формула для расчёта

M(ZnO) = Ar(Zn) + Ar(O) = 65 + 16 = 81 г / моль

m = 81 г/моль · (12,04 * 10 23 /6.02 · 10 23 1/моль) = 162 г

Задания для закрепления

Заполните таблицу (округляя числа до целых )

Источник

Моль (единица)

Природа частиц

Молярная масса

Молярная концентрация

Молярная фракция

В смеси газов парциальное давление каждого компонента пропорционально его молярному соотношению.

Первая таблица стандартного атомного веса (атомной массы) была опубликована Джоном Дальтоном (1766–1844) в 1805 году на основе системы, в которой относительная атомная масса водорода была определена как 1. Эти относительные атомные массы были основаны на стехиометрическом соотношении. пропорции химических реакций и соединений, факт, который в значительной степени способствовал их принятию: химику не нужно было подписываться под атомной теорией (недоказанная гипотеза в то время), чтобы использовать таблицы на практике. Это привело бы к некоторой путанице между атомными массами (продвигаемой сторонниками атомной теории) и эквивалентными весами (продвигаемыми ее противниками и которые иногда отличались от относительных атомных масс на целочисленный коэффициент), которая сохранялась на протяжении большей части девятнадцатого века.

Стандартизация

Развитие масс-спектрометрии привело к принятию кислорода-16 в качестве стандартного вещества вместо природного кислорода. [ необходима цитата ]

Основа шкалы	Основание шкалы относительно 12 C = 12	Относительное отклонение от шкалы 12 C = 12
Атомная масса водорода = 1	1,00794 (7)	-0,788%
Атомная масса кислорода = 16	15,9994 (3)	+ 0,00375%
Относительная атомная масса 16 O = 16	15.9949146221 (15)	+ 0,0318%

Крот был сделан седьмой базовой единицей СИ в 1971 году 14-м CGPM. [13]

2019 новое определение базовых единиц СИ

В 2011 году на 24-м заседании Генеральной конференции по мерам и весам (CGPM) был согласован план возможного пересмотра определений базовой единицы СИ в неопределенный срок.

16 ноября 2018 года после встречи ученых из более чем 60 стран на CGPM в Версале, Франция, все базовые единицы СИ были определены в виде физических констант. Это означало, что каждая единица СИ, включая моль, не будет определяться в терминах каких-либо физических объектов, а скорее они будут определяться константами, которые по своей природе являются точными. [1]

Такие изменения официально вступили в силу 20 мая 2019 года. После таких изменений термин «один моль» вещества был переопределен как содержащий «ровно 6.022 140 76 × 10 23 элементарных сущностей «этой субстанции. [14] [15]

С момента его принятия в Международную систему единиц в 1971 году возникла многочисленная критика концепции крота как единицы, такой как метр или секунда :

Как и химики, инженеры-химики широко используют моль единицы, но для промышленного использования могут быть более подходящими другие кратные единицы. Например, единицей измерения объема в системе СИ является кубический метр, что намного больше, чем обычно используемый литр в химической лаборатории. Когда количество вещества также выражается в кмоль (1000 моль) в промышленных процессах, численное значение молярности остается прежним.

В метрической системе инженеры-химики когда-то использовали килограмм-моль (обозначение кг-моль ), которое определяется как количество единиц в 12 кг при температуре 12 ° C, и часто называют моль грамм-моль (обозначение g- моль ) при работе с лабораторными данными. [21]

Освещение теплицы и камеры выращивания для растений иногда выражается в микромолях на квадратный метр в секунду, где 1 моль фотонов = 6,02 × 10 23 фотонов. [22]

Источник

Моль это единица чего

Моль принят в качестве единицы СИ XIV Генеральной конференцией по мерам и весам в 1971 году. Точное определение моля формулируется так [2] :

Моль есть количество вещества системы, содержащей столько же структурных элементов, сколько содержится атомов в углероде-12 массой 0,012 кг. При применении моля структурные элементы должны быть специфицированы и могут быть атомами, молекулами, ионами, электронами и другими частицами или специфицированными группами частиц.

Из определения моля непосредственно следует, что молярная масса углерода-12 равна 12 г/моль точно.

1/12 массы атома углерода-12 называют атомной единицей массы (обозначение а. е. м.). Отсюда следует, что 1 а. е. м. = 0,001/ N_A кг.

Из определения а. е. м. вытекает, что молярная масса вещества, выраженная в граммах на моль, численно равна массе молекулы этого вещества, выраженной в атомных единицах массы.

Кратные и дольные единицы

Десятичные кратные и дольные единицы образуют с помощью стандартных приставок СИ. Причём, единица измерения йоктомоль может использоваться лишь формально, так как столь малые количества вещества должны измеряться отдельными частицами (1 имоль формально равен 0,602 частицы).

Кратные				Дольные
величина	название	обозначение		величина	название	обозначение
10 1 моль	декамоль	дамоль	damol	10 −1 моль	децимоль	дмоль	dmol
10 2 моль	гектомоль	гмоль	hmol	10 −2 моль	сантимоль	смоль	cmol
10 3 моль	киломоль	кмоль	kmol	10 −3 моль	миллимоль	ммоль	mmol
10 6 моль	мегамоль	Ммоль	Mmol	10 −6 моль	микромоль	мкмоль	µmol
10 9 моль	гигамоль	Гмоль	Gmol	10 −9 моль	наномоль	нмоль	nmol
10 12 моль	терамоль	Тмоль	Tmol	10 −12 моль	пикомоль	пмоль	pmol
10 15 моль	петамоль	Пмоль	Pmol	10 −15 моль	фемтомоль	фмоль	fmol
10 18 моль	эксамоль	Эмоль	Emol	10 −18 моль	аттомоль	амоль	amol
10 21 моль	зеттамоль	Змоль	Zmol	10 −21 моль	зептомоль	змоль	zmol
10 24 моль	йоттамоль	Имоль	Ymol	10 −24 моль	йоктомоль	имоль	ymol
применять не рекомендуется

См. также