Моль

Считайте частицы с помощью моля и постоянной Авогадро.

Около 4 мин чтения
  • Сформулируйте и объясните своими словами, что такое моль
  • Корректно используйте ключевые термины, такие как моль
  • Применяйте изученное к новым примерам и вопросам
  • Избегайте типичных ошибок, которые допускают ученики в этой теме

Химики не могут считать атомы по одному, поэтому они их взвешивают — моль связывает массу с числом частиц. С его помощью можно точно предсказать, сколько продукта должна дать реакция, и оценить, насколько эффективны реальные реакции. В этой главе вы будете делать расчёты, на которые полагается промышленность.

Этот урок посвящён молю: считайте частицы с помощью моля и постоянной Авогадро.

Определение: Моль

Считайте частицы с помощью моля и постоянной Авогадро.

Ключевые идеи

Моль связывает массу и частицы

Один моль любого вещества содержит 6.02 × 10²³ частиц и имеет массу в граммах, равную его относительной формульной массе, — так что 18 г воды — это один моль. Соотношение моли = масса ÷ Mr позволяет за секунды переходить от одного к другому. Это ключ, открывающий любой расчёт реагирующих масс.

Используйте молярное соотношение из уравнения

Сбалансированное уравнение даёт соотношение молей, вступающих в реакцию: в 2Mg + O₂ → 2MgO 2 моля Mg дают 2 моля MgO — соотношение 1:1. Метод всегда один и тот же: переведите известную массу в моли, по соотношению найдите моли неизвестного вещества, затем переведите обратно в массу. Если какой-то реагент заканчивается первым, он лимитирующий, и только он определяет максимальное количество продукта.

Ключевой термин — моль: Количество вещества, содержащее 6.02 × 10²³ частиц (постоянная Авогадро).

Разобранный пример: Моль

Рассчитайте количество молей в 10.0 г гидроксида натрия, NaOH. (Ar: Na = 23.0, H = 1.0, O = 16.0).

Mr = 23.0 + 16.0 + 1.0 = 40.0. Моли = 10.0 ÷ 40.0 = 0.250 моль.

Ответ: Mr = 23.0 + 16.0 + 1.0 = 40.0. Моли = 10.0 ÷ 40.0 = 0.250 моль.

Типичные ошибки
  • Использование соотношения масс вместо соотношения молей Граммы реагируют не в соотношении из уравнения — реагируют моли. Всегда сначала переводите массы в моли, применяйте соотношение из сбалансированного уравнения, затем переводите обратно в граммы.
  • Забытое удвоение кислорода в O₂ Mr у O₂ равен 32, а не 16, — в молекуле два атома. Та же ловушка поджидает с H₂, N₂ и галогенами: читайте формулу, а не просто элемент.

Практика

В разобранном примере какая масса кислорода прореагирует с 12.0 г магния?
Используйте соотношение Mg к O₂ как 2:1.

Моли Mg = 0.494; моли O₂ = 0.494 ÷ 2 = 0.247 моль; масса = 0.247 × 32.0 = 7.90 г. (Проверка: 12.0 + 7.90 = 19.9 г продукта.).

5.84 г NaCl растворены с получением 1.00 дм³ раствора. Какова его концентрация? (Mr NaCl = 58.4)
Сначала переведите граммы в моли.

Моли = 5.84 ÷ 58.4 = 0.100 моль; концентрация = 0.100 ÷ 1.00 = 0.100 моль/дм³.

По теории реакция должна дать 8.40 г продукта, но получено только 6.72 г. Рассчитайте процентный выход.
(практический ÷ теоретический) × 100.

(6.72 ÷ 8.40) × 100 = 80.0%.

Рассчитайте концентрацию раствора, содержащего 0.20 моль растворённого вещества в 0.50 дм³ раствора.
Концентрация = моли ÷ объём.

0.20 ÷ 0.50 = 0.40 моль/дм³.

Быстрая проверка

Моль — быстрая проверка

Что из перечисленного лучше всего определяет "моль"?

Количество вещества, содержащее 6.02 × 10²³ частиц (постоянная Авогадро).

Объясните, почему химик может предпочесть реакцию со 100% атомной экономичностью, даже если её процентный выход ниже.

Высокая атомная экономичность означает, что большинство атомов реагентов оказываются в нужном продукте, а не в отходах, — это экономит сырьё и уменьшает затраты на утилизацию отходов, даже если часть продукта теряется на практике.
Главные выводы
  • Моль: считайте частицы с помощью моля и постоянной Авогадро.
  • Моль связывает массу и частицы: один моль любого вещества содержит 6.02 × 10²³ частиц и имеет массу в граммах, равную его относительной формульной массе, — так что 18 г воды — это один моль.
  • концентрация: моли растворённого вещества на кубический дециметр раствора, в моль/дм³.
  • Осторожно: не используйте соотношение масс вместо соотношения молей
Назад к главам за 11 классСвязанные ресурсы →