Какое количество молекул содержится в 1 л воды
Молекулы вступают в реакцию в определённых соотношениях, и это описывают химические реакции. Например, из этого уравнения
2Н2 + О2 = 2Н2О
видно, что в реакции приняли участие 2 молекулы водорода и 1 молекула кислорода, образовав при этом 2 молекулы воды. Но молекула так малы, что увидеть их невозможно, и уж тем более нельзя взять их в руки. Поэтому в учебнике химии и появляется понятие моль – количество вещества, в котором содержится число Авогадро частиц (6,02*10 в двадцать третьей степени). Рядом с этим понятием стоит другое – молярная масса, то есть масса 1 моля частиц. Молярная масса совпадает с атомной или молекулярной, рассчитывается по таблице Менделеева и выражается в граммах на моль (г/моль).
Фото: pixabay.com
Но мы прекрасно знаем, что не все вещества в обычных условиях находятся в твёрдом или жидком состоянии. Например, кислород, азот, хлор, неон – это газы. Резонно спросить: а как же их взвешивать? На этот случай химии для 8 класса припасено ещё одно понятие – молярный объём.
Что такое молярный объём
Тут следует запомнить, что в обычных условиях 1 моль любого газа занимает одинаковый объём. То есть молярный объём – это объём 1 моля любого газа. Сейчас советую на всякий случай вспомнить, что в 1 моле любого вещества (в том числе газа) содержится число Авогадро частиц. Старайтесь не забывать об этом факте.
Теперь надо обязательно упомянуть следующее. Все знают, что при изменении температуры и давления объём газов меняется. Так вот чтобы все расчёты вести правильно, то есть в одинаковых условиях, говорят о нормальных условиях: температуре 0 градусов Цельсия и давлении в 1 атмосферу (или 101,3 кПа). Это нужно просто запомнить:
нормальные условия в химии: температура – 0 градусов Цельсия, давление – 1 атм.
Экспериментально было доказано, что в нормальные условиях 1 моль любого газа занимает объем 22,4 литра.
То есть молярный объём любого газа в н.у. составляет 22,4 л/моль.
И это число тоже нужно запомнить! Оно даже важнее, чем сами нормальные условия, потому используется это число в решениях по химии намного чаще, чем н.у. (нормальные условия).
Как найти молярный объём
Очень просто. Если молярную массу для каждого вещества нужно рассчитывать по таблице Менделеева, то
молярный объём для всех газов одинаков.
Пример 1.
Молярная масса воды Н2О 18 г/моль (2*1+16, всё берем из периодической таблицы), молярная масса оксида кальция СаО 56 г/моль (40+16), молярная масса серной кислоты Н2SO4 98 г/моль (2*1+32+4*16).
Зато в нормальных условиях молярный объём кислорода О2 22,4 л/моль, молярный объём фтора P2 22,4 л/моль, молярный объём ксенона 22,4 г/моль. Приятно, не правда ли?
Другое дело, если речь идёт о химических реакциях. Но для начала просто потренируемся с цифрами.
Пример 2.
Определите объём, который занимают 10 моль кислорода в н.у.
Решение:
Молярный объём кислорода 22,4 л/моль, то есть 1 моль занимает 22,4 л. Следовательно, 10 моль будут занимать в 10 раз больше 22,4*10=224 литра. Это и есть ответ: 10 моль кислорода займут объём 224 литра.
Пример 3.
Известно, что неон в н.у. занял объём 5,6 литра. В каком количестве взят неон (в молях)?
Решение:
1 моль занимает объём 22,4 литра, а вот неизвестное число моль заняло объём 5,6 литра. Можно составить пропорцию:
1 моль – 22,4 литра
Х моль – 5,6 литра
Отсюда Х=1*5,6/22,4=0,25. Значит ответ такой: неон взяли в количестве 0,25 моль.
Пример 4.
Это уже расчёт по химической реакции, поэтому будьте внимательны. Итак, хлор прореагировал с водородом с образованием хлорида водорода:
Н2 + Cl2 = 2HCl
Для реакции взяли 11,2 литра водорода. Сколько понадобилось хлора (н.у.)?
Решение:
Посмотрим, сколько нам дано водорода по условию задачи. 1 моль водорода занимает объём 22,4 литра. Но у нас всего 11,2 литра водорода, то есть Х моль. Составим пропорцию:
1 моль – 22,4 литра
Х моль – 11,2 литра
Отсюда Х=1*11,2/22,4=0,5 моль водорода. Значит, по условию задачи у нас водорода 0,5 моль.
Из уравнения химической реакции Н2 + Cl2 = 2HCl видно, что нам нужно по 1 молю водорода и хлора (об этом говорят коэффициенты в уравнении). То есть, 1 моль водорода реагирует с 1 молем хлора. Но нам дали всего 0,5 моль водорода, сколько нам нужно хлора? Составим ещё одну пропорцию:
1 моль водорода реагирует с 1 молем хлора
0,5 моль водорода реагирует с Х молями хлора.
Отсюда получаем: Х=0,5*1/1=0,5 моль. Таким образом, нам нужно 0,5 моль хлора. А это количество занимает объём 22,4*0,5=11,2 литра.
Ответ: понадобилось 11,2 литра хлора.
В следующий раз мы научимся делать расчёты по реакциям, в которых участвуют и твёрдые вещества, и газы, то есть одновременно будем использовать молярную массу и молярный объём.
Пишите, пожалуйста, в комментариях, что осталось непонятным, и я обязательно дам дополнительные пояснения. Жалуйтесь на сложности в изучении школьного курса и говорите, что вас испугало в учебнике химии. И тогда следующая статья будет рассказывать именно об этой проблеме.
Источник
- Главная
- Вопросы & Ответы
- Вопрос 3968936
Энджелл
более месяца назад
Просмотров : 12
Ответов : 1
Лучший ответ:
Главный Попко
Вот на фото если видно )
более месяца назад
Ваш ответ:
Комментарий должен быть минимум 20 символов
Чтобы получить баллы за ответ войди на сайт
Лучшее из галереи за : неделю месяц все время
Другие вопросы:
Таня Масян
В какой части речи находится слово отчего?
более месяца назад
Смотреть ответ
Просмотров : 12
Ответов : 1
Зачетный Опарыш
Доказательство средней линии трапеции, помогите! Я его не понимаю.
более месяца назад
Смотреть ответ
Просмотров : 8
Ответов : 1
Суррикат Мими
В магазин привезли 5 мешков риса,по 40 кг в каждом,и 5 мешков пшена,по 35 кг в каждомв первый день продали 120 кг риса и 140 кг пшена.сколько килограммов крупы осталось продать?решить задачу разными способами
более месяца назад
Смотреть ответ
Просмотров : 9
Ответов : 1
Васян Коваль
Привет ребята, вопрос на смекалку Какое слово всегда звучит неверно?
более месяца назад
Смотреть ответ
Просмотров : 15
Ответов : 1
Онтонио Веселко
Где находится Тува на физической карте полушария
более месяца назад
Смотреть ответ
Просмотров : 7
Ответов : 1
Источник
Цель: Познакомить учащихся с понятиями «количество вещества», «молярная масса» дать представление о постоянной Авогадро. Показать взаимосвязь количества вещества, числа частиц и постоянной Авогадро, а также взаимосвязь молярной массы, массы и количества вещества. Научить производить расчёты.
Тип урока: урок изучения и первичного закрепления новых знаний.
Ход урока
I. Организационный момент
II. Проверка д/з по теме: «Типы химических реакций»
III. Изучение нового материала
1. Количество вещества – моль
Вещества вступают в реакцию в строго определённых соотношениях. Например, чтобы получить вещество вода нужно взять столько водорода и кислорода, чтобы на каждые две молекулы водорода приходилась одна молекула кислорода:
2Н2 + O2 = 2Н2О
Чтобы получить вещество сульфид железа, нужно взять столько железа и серы, чтобы на каждый атом железа приходился один атом серы.
Fe + S = FeS
Чтобы получить вещество оксид фосфора, нужно взять столько молекул фосфора и кислорода, чтобы на четыре молекулы фосфора приходилось пять молекул кислорода.
4P + 5O2 = 2P2O5
Определить количество атомов, молекул и других частиц на практике невозможно – они слишком малы и не видны невооружённым глазом. Для определения числа структурных единиц (атомов, молекул) в химии применяют особую величину – количество вещества (v – ню). Единицей количества вещества является моль.
- Моль – это количество вещества, которое содержит столько структурных частиц (атомов, молекул), сколько атомов содержится в 12 г углерода.
Экспериментально установлено, что 12 г углерода содержит 6·1023 атомов. Значит один моль любого вещества, независимо от его агрегатного состояния содержит одинаковое число частиц – 6· 1023 .
- 1 моль кислорода (O2) содержит 6·1023 молекул.
- 1 моль водорода (Н2) содержит 6·1023 молекул.
- 1 моль воды (Н2O) содержит 6·1023 молекул.
- 1 моль железа (Fe) содержит 6·1023 молекул.
Задание: Используя полученную информацию, ответьте на вопросы:
а) сколько атомов кислорода содержится в 1 моле кислорода?
– 6·1023·2 = 12· 1023 атомов.
б) сколько атомов водорода и кислорода содержится в 1 моле воды (Н2O)?
– 6·1023·2 = 12· 1023 атомов водорода и 6·1023 атомов кислорода.
Число 6·1023 названо постоянной Авогадро в честь итальянского учёного 19 века и обозначается NА. Единицы измерения атомы/моль или молекулы/моль.
2. Решение задач на нахождение количества вещества
Часто нужно знать, сколько частиц вещества содержится в определённом количестве вещества. Или же найти количество вещества по известному числу молекул. Эти расчёты можно сделать по формуле:
где N – число молекул, NА – постоянная Авогадро, v – количество вещества. Из этой формулы можно выразить количество вещества.
Задача 1. Сколько атомов содержится в 2 молях серы?
N = 2·6·1023 = 12·1023 атомов.
Задача 2. Сколько атомов содержится в 0,5 молях железа?
N = 0,5·6·1023 = 3·1023 атомов.
Задача 3. Сколько молекул содержится в 5 молях углекислого газа?
N = 5·6·1023 = 30·1023 молекул.
Задача 4. Какое количество вещества составляет 12·1023 молекул этого вещества?
v = 12·1023/ 6·1023 = 2 моль.
Задача 5. Какое количество вещества составляет 0,6·1023 молекул этого вещества?
v = 0,6·1023/ 6·1023 = 0,1 моль.
Задача 6. Какое количество вещества составляет 3·1023 молекул этого вещества?
v = 3·1023/ 6·1023 = 0,5 моль.
3. Молярная масса
Для химических реакций нужно учитывать количество вещества в молях.
В: Но как на практике отмерить 2, или 2,5 моль вещества? В каких единицах лучше всего измерять массу веществ?
Для удобства в химии используют молярную массу.
Молярная масса – это масса одного моля вещества.
Обозначается – М. Измеряется в г/моль.
Молярная масса равна отношению массы вещества к соответствующему количеству вещества.
где М – молярная масса вещества, v – количество вещества, т – масса вещества.
Молярная масса – величина постоянная. Численное значение молярной массы соответствует значению относительной атомной или относительной молекулярной массы.
В: Как можно найти значения относительной атомной или относительной молекулярной массы?
Мr (S) = 32; M (S) = 32 г/моль – что соответствует 1 молю серы
Мr (Н2О) = 18; М (Н2О) = 18 г/моль – что соответствует 1 молю воды.
Следует отличать понятия «моль молекул» и «моль атомов».
Например, Н2О соответствует одному молю молекулы воды.
В: Сколько молей атомов кислорода и водорода содержится в одном моле молекулы воды?
В одном моле молекулы воды содержится два моля атомов водорода и один моль атомов кислорода.
4. Решение задач на нахождение массы вещества
Задача 7. Определить массу 0,5 моль железа.
m = 0,5·56 = 28 г
Задача 8. Определить массу 0,25 моль меди
m = 0,25·64 = 16 г
Задача 9. Определить массу 2 моль углекислого газа (СO2)
m = 2·44 = 88 г
Задача 10. Сколько молей оксида меди – CuО составляют 160 г оксида меди?
v = 160 / 80 = 8 моль
Задача 11. Сколько молей воды соответствуют 30 г воды
v =30/18 = 1,66 моль
Задача 12. Сколько молей магния соответствует его 40 граммам?
v = 40 /24 = 1,66 моль
IV. Закрепление
Фронтальный опрос:
- Что такое количество вещества?
- Чему равен 1 моль любого вещества?
- Что такое молярная масса?
- Отличается ли понятия «моль молекул» и «моль атомов»?
- Объясните на примере молекулы аммиака NН3.
- Зачем необходимо знать формулы при решении задач?
Задачи:
- Сколько молекул содержится в 180 граммах воды?
- Сколько молекул составляет 80 г углекислого газа?
V. Домашнее задание
Изучить текст параграфа, составить две задачи: на нахождение количества вещества; на нахождение массы вещества.
Литература:
- Гара Н.Н. Химия. Уроки в 8 классе: пособие для учителя. _ М.: Просвещение, 2009.
- Рудзитес Г.Е., Фельдман Ф.Г. Химия. 8 класс.: Учебник для общеобразовательных учебных учреждений – М.: Просвещение, 2009.
Источник
Решениие задач по химии на закон Авогадро
Задача 53.
Сопоставить числа молекул, содержащихся в 1г NH3 и в 1г N2. В каком случае и во сколько раз число молекул больше?
Решение:
В одном моле любого вещества содержится 6,02 . 1023 молекул этого вещества.
Рассчитаем содержание количества вещества в 1г NH3 и N2 по формуле:
(B) – количество вещества (В);
m(B)- масса вещества (В);
M(B) – Молярная масса вещества (В).
М(NH3) = 17г/моль, M(N2) = 28г/моль.
Тогда
Число молекул NH3 больше числа молекул N2, так как (NH3) >(N2) . Теперь рассчитаем, во сколько раз число молекул NH3 больше числа молекул N2:
Ответ: в 1,65 раз число молекул NH3 больше числа молекул N2.
Задача 54.
Выразить в граммах массу одной молекулы диоксида серы.
Решение:
Находим молекулярную массу диоксида серы:
M(SO2) = 32 + (16 . 2) = 64г/моль.
Молекулярная масса численно составляет массу одного моля вещества, а значит, вес одного моля численно равен молекулярной массе и составляет 64г. Известно, что в одном моле любого вещества содержится 6,02 . 1023 молекул данного вещества. Исходя из этого, рассчитаем массу в граммах одной молекулы диоксида серы:
Ответ: масса одной молекулы диоксида серы равна.
Задача 55.
Одинаково ли число молекул в 0,001кг Н2 и в 0,001кг О2? В 1 моле Н2 и в 1 моле 02? В 1л Н2 и в 1л О2 при одинаковых условиях?
Решение:
Молекулярные массы водорода и кислорода равны соответственно 2г/моль и 32г/моль. Отсюда находим количество водорода и кислорода, зная их массы:
Один моль любого вещества содержит 6,02 .1023 молекул. Следовательно, в 0,001кг водорода и в 0,001кг кислорода содержится разное число молекул:
Так как имеется по одному молю водорода и кислорода, то количество молекул веществ будет одинаково:
Согласно закону Авогадро в равных объёмах любых газов, взятых при одинаковых условиях, содержится одинаковое число молекул, Один моль любого газа занимает 22,4л, В которых содержится 6,02 . 1023 молекул. Отсюда рассчитаем количество молекул вещества, содержащихся в 1л водорода и в 1л кислорода:
Ответ: а) в 0,001кг водорода и в 0,001кг кислорода содержится разное число молекул; б) в одном моле водорода и в одном моле кислорода содержится одинаковое число молекул: в) в одном литре водорода и в одном литре кислорода содержится одинаковое число молекул.
Задача 56.
Сколько молекул содержится в 1,00 мл водорода при нормальных условиях?
Решение:
Согласно закону Авогадро в равных объёмах любых газов, взятых при одинаковых условиях, содержится одинаковое число молекул, Один моль любого газа занимает 22,4л, В которых содержится 6,02 .1023 молекул. Отсюда рассчитаем количество молекул вещества, содержащихся в 1мл водорода из пропорции:
Ответ: 2,69 .1019 молекул.
Задача 57.
Какой объем при нормальных условиях занимают 27 .1021 молекул газа?
Решение:
Согласно закону Авогадро в равных объёмах любых газов, взятых при одинаковых условиях, содержится одинаковое число молекул, Один моль любого газа занимает 22,4л, В которых содержится 6,02 . 1023 молекул. Отсюда находим какой объём при нормальных условиях занимают 27 .1021 молекул газа, составив пропорцию:
Ответ: V=1л.
Задача 58.
Каково соотношение объемов, занимаемых 1 молем О2 и 1 молем О3 (условия одинаковые)?
Решение:
Согласно закону Авогадро в равных объёмах любых газов, взятых при одинаковых условиях, содержится одинаковое число молекул, Один моль любого газа занимает 22,4л. Следовательно соотношение объёмов, занимаемых одним молем О2 и одним молем О3 иметь вид:
Ответ: 1:1
Задача 59.
Взяты равные массы кислорода, водорода и метана при одинаковых условиях. Найти отношение объемов взятых газов.
Решение:
Согласно закону Авогадро в равных объёмах любых газов, взятых при одинаковых условиях, содержится одинаковое число молекул, Один моль любого газа занимает 22,4л. Мольные массы кислорода, водорода и метана, соответственно равны 32 г/моль; 2г/моль; 16 г/моль.
Так как массы кислорода, водорода и метана одинаковы при одинаковых условиях, то отношение объёмов взятых газов находим из пропорции:
Ответ: 1:16:2.
Задача 60.
На вопрос, какой объем займет 1моль воды при нормальных условиях, получен ответ: 22,4л. Правильный ли это ответ?
Решение:
Согласно закону Авогадро в равных объёмах любых газов, взятых при одинаковых условиях, содержится одинаковое число молекул, Один моль любого газа занимает 22,4л. Так как вода при нормальных условиях находится в жидкой, а не в газообразной фазе, то ответ, что 1моль воды займёт 22,4л не правильный. Учитывая, что молярная масса воды равна 18г/моль, а плотность равна единице, то правильный ответ будет равен:
Ответ: 18мл.
Задача 61.
Сколько молекул диоксида углерода находится в 1л воздуха, если объемное содержание СО2 составляет 0,03% (условия нормальные)?
Решение:
При нормальных условиях углекислый газ, содержащийся в 1л воздуха, занимает объём 0,0003л. Зная, что мольный объём любого газа занимает 22,4л, рассчитаем число молей углекислого газа в 0,0003л из пропорции:
Учитывая, что в одном моле вещества содержится 6,02 . 1023 молекул, находим число молекул в 0,0003л газа:
Ответ: 8,07 .1018 молекул.
Источник