Salah satu satuan dasar dalam Sistem Satuan Internasional (SI) adalah Satuan besaran suatu zat adalah mol.

Tikus tanah – ini adalah jumlah zat yang dikandungnya begitu banyak unit struktural suatu zat tertentu (molekul, atom, ion, dll.), berapa banyak atom karbon yang terkandung dalam 0,012 kg (12 g) isotop karbon 12 DENGAN .

Mengingat nilai massa atom absolut karbon adalah sama dengan M(C) = 1,99 10  26 kg, maka jumlah atom karbon dapat dihitung N A, terkandung dalam 0,012 kg karbon.

Satu mol zat apa pun mengandung jumlah partikel zat yang sama (unit struktural). Banyaknya satuan struktur yang terkandung dalam suatu zat yang berjumlah satu mol adalah 6,02 10 23 dan dipanggil Bilangan Avogadro (N A ).

Misalnya, satu mol tembaga mengandung 6,02 · 10 23 atom tembaga (Cu), dan satu mol hidrogen (H 2) mengandung 6,02 · 10 23 molekul hidrogen.

Massa molar(M) adalah massa suatu zat yang diambil sebanyak 1 mol.

Massa molar dilambangkan dengan huruf M dan mempunyai dimensi [g/mol]. Dalam fisika mereka menggunakan satuan [kg/kmol].

Umumnya nilai numerik Massa molar suatu zat secara numerik bertepatan dengan nilai massa molekul relatifnya (atom relatif).

Misalnya, berat molekul relatif air adalah:

Мr(Н 2 О) = 2Аr (Н) + Аr (O) = 2∙1 + 16 = 18 sma.

Massa molar air mempunyai nilai yang sama, tetapi dinyatakan dalam g/mol:

M (H 2 O) = 18 gram/mol.

Jadi, satu mol air yang mengandung 6,02 · 10 23 molekul air (masing-masing 2 · 6,02 · 10 23 atom hidrogen dan 6,02 · 10 23 atom oksigen) memiliki massa 18 gram. Air, dengan jumlah zat 1 mol, mengandung 2 mol atom hidrogen dan satu mol atom oksigen.

1.3.4. Hubungan antara massa suatu zat dan kuantitasnya

Mengetahui massa suatu zat dan rumus kimianya, serta nilai massa molarnya, Anda dapat menentukan jumlah zat tersebut dan, sebaliknya, dengan mengetahui jumlah suatu zat, Anda dapat menentukan massanya. Untuk perhitungan seperti itu sebaiknya gunakan rumus:

dimana ν adalah jumlah zat, [mol]; M– massa zat, [g] atau [kg]; M – massa molar suatu zat, [g/mol] atau [kg/kmol].

Misalnya, untuk mencari massa natrium sulfat (Na 2 SO 4) dalam jumlah 5 mol, kita peroleh:

1) nilai massa molekul relatif Na 2 SO 4, yang merupakan jumlah dari nilai massa atom relatif yang dibulatkan:

Мr(Na 2 SO 4) = 2Аr(Na) + Аr(S) + 4Аr(O) = 142,

2) nilai massa molar suatu zat yang secara numerik sama:

M(Na 2 JADI 4) = 142 gram/mol,

3) dan, terakhir, massa 5 mol natrium sulfat:

m = ν M = 5 mol · 142 g/mol = 710 g.

Jawaban: 710.

1.3.5. Hubungan antara volume suatu zat dan kuantitasnya

Dalam kondisi normal (n.s.), mis. pada tekanan R , sama dengan 101325 Pa (760 mm Hg), dan suhu T, sama dengan 273,15 K (0 С), satu mol gas dan uap yang berbeda menempati volume yang sama dengan 22,4 liter.

Volume yang ditempati oleh 1 mol gas atau uap di permukaan tanah disebut volume molargas dan berdimensi liter per mol.

V mol = 22,4 l/mol.

Mengetahui kuantitasnya zat berbentuk gas (ν ) Dan nilai volume molar (V mol) Anda dapat menghitung volumenya (V) dalam kondisi normal:

V = ν V mol,

dimana ν adalah jumlah zat [mol]; V – volume zat gas [l]; V mol = 22,4 l/mol.

Dan sebaliknya, mengetahui volume ( V) suatu zat gas dalam kondisi normal, jumlahnya (ν) dapat dihitung :

Satuan atom massa. nomor Avogadro

Materi terdiri dari molekul. Yang kami maksud dengan molekul adalah partikel terkecil zat ini, melestarikan sifat kimia dari zat ini.

Pembaca: Dalam satuan apa massa molekul diukur?

Pengarang: Massa suatu molekul dapat diukur dalam satuan massa apa pun, misalnya dalam ton, namun karena massa molekul sangat kecil: ~10–23 g, maka untuk kenyamanan memperkenalkan unit khusus - satuan massa atom(a.e.m.).

Satuan massa atomdisebut nilai yang sama dengan massa atom karbon 6 C 12.

Notasi 6 C 12 artinya: atom karbon bermassa 12 sma. dan muatan nuklir – 6 biaya dasar. Demikian pula 92 U 235 adalah atom uranium dengan massa 235 sma. dan muatan inti adalah 92 muatan unsur, 8 O 16 adalah atom oksigen bermassa 16 sma dan muatan inti adalah 8 muatan unsur, dan seterusnya.

Pembaca: Mengapa dipilih sebagai satuan massa atom? (bukan atau ) bagian dari massa atom dan khususnya karbon, dan bukan oksigen atau plutonium?

Telah ditetapkan secara eksperimental bahwa 1 g » 6,02×10 23 sma.

Bilangan yang menunjukkan berapa kali massa 1 g lebih besar dari 1 sma disebut nomor Avogadro: N SEBUAH = 6,02×10 23.

Dari sini

N A × (1 sma) = 1 gram (5,1)

Dengan mengabaikan massa elektron dan perbedaan massa proton dan neutron, kita dapat mengatakan bahwa bilangan Avogadro kira-kira menunjukkan berapa banyak proton (atau, yang hampir sama, atom hidrogen) yang harus diambil untuk membentuk suatu massa. 1 gram (Gbr. 5.1).

Tikus tanah

Massa suatu molekul, yang dinyatakan dalam satuan massa atom, disebut relatif berat molekul .

Ditunjuk Tn(R– dari relatif – relatif), misalnya:

12 pagi = 235 pagi.

Bagian suatu zat yang jumlah gram suatu zat sama dengan jumlah satuan massa atom yang dikandung suatu molekul suatu zat disebut berdoa(1 mol).

Contoh: 1) berat molekul relatif hidrogen H2: oleh karena itu, 1 mol hidrogen mempunyai massa 2 g;

2) berat molekul relatif karbon dioksida BERSAMA 2:

12 amu + 2×16 pagi. = 44 sma

jadi, 1 mol CO 2 mempunyai massa 44 g.

Penyataan. Satu mol zat apa pun mengandung jumlah molekul yang sama: N A = 6,02×10 23 buah.

Bukti. Biarkan massa molekul relatif suatu zat Tn(pagi) = Tn× (1 sma). Maka menurut definisinya, 1 mol suatu zat mempunyai massa Tn(d) = Tn×(1 gram). Membiarkan N adalah jumlah molekul dalam satu mol

N×(massa satu molekul) = (massa satu mol),

Mol adalah satuan pengukuran dasar SI.

Komentar. Satu mol dapat didefinisikan secara berbeda: 1 mol adalah N A = = 6,02×10 23 molekul zat ini. Maka mudah untuk memahami bahwa massanya sama dengan 1 mol Tn(G). Memang benar, satu molekul mempunyai massa Tn(a.um.), yaitu.

(massa satu molekul) = Tn× (1 sma),

(massa satu mol) = N A ×(massa satu molekul) =

= N Sebuah × Tn× (1 sma) = .

Massa 1 mol disebut massa molar dari zat ini.

Pembaca: Jika Anda mengambil massa T beberapa substansi massa molar yang sama dengan m, maka berapa molnya?

Mari kita ingat:

Pembaca: Dalam satuan SI manakah m harus diukur?

, [m] = kg/mol.

Misalnya massa molar hidrogen

Tikus tanah- salah satu dari konsep yang paling penting dalam kimia, ini adalah semacam penghubung transisi dari dunia mikro atom dan molekul ke dunia makro biasa yang berupa gram dan kilogram.

Dalam kimia kita sering kali harus berhitung jumlah besar atom dan molekul. Untuk penghitungan yang cepat dan efisien, biasanya menggunakan metode penimbangan. Namun Anda perlu mengetahui beratnya atom individu dan molekul. Untuk mengetahui massa molekul, Anda perlu menjumlahkan massa semua atom yang menyusun senyawa.

Mari kita ambil molekul air H 2 O, yang terdiri dari satu atom oksigen dan dua atom hidrogen. Dari tabel periodik Mendeleev kita mengetahui bahwa satu atom hidrogen memiliki berat 1,0079 sma. ; satu atom oksigen - 15,999 sma. Sekarang, untuk menghitung massa molekul air, kita perlu menjumlahkan massa atom komponen molekul air:

H 2 O = 2 1,0079 + 1 15,999 = 18,015 sma

Misalnya, untuk amonium sulfat, berat molekulnya adalah:

Al 2 (SO 4) 3 = 2 26,982 + 3 32,066 + 12 15,999 = 315,168 sma.

Mari kita kembali lagi ke kehidupan sehari-hari, dimana kita terbiasa menggunakan konsep seperti berpasangan, sepuluh, lusin, ratus. Ini semua adalah satuan pengukuran yang unik. objek tertentu: sepasang sepatu, selusin telur, seratus klip kertas. Satuan pengukuran serupa dalam kimia adalah MOL.

Ilmu pengetahuan modern telah menentukan dengan akurasi tinggi jumlah unit struktural (molekul, atom, ion...) yang terkandung dalam 1 mol suatu zat - yaitu 6,022 10 23 - Konstanta Avogadro, atau nomor Avogadro.

Semua hal di atas tentang dermaga mengacu pada mikrokosmos. Sekarang kita perlu menghubungkan konsep tahi lalat dengan makrokosmos sehari-hari.

Nuansa keseluruhannya adalah 12 gram isotop karbon 12 C mengandung 6.022·10 23 atom karbon, atau tepatnya 1 mol. Jadi, untuk unsur lainnya, satu mol dinyatakan dengan jumlah gram yang sama dengan massa atom unsur tersebut. Untuk senyawa kimia Satu mol dinyatakan dalam gram yang sama dengan berat molekul suatu senyawa.

Sebelumnya kita mengetahui bahwa berat molekul air adalah 18,015 sma. Dengan memperhatikan pengetahuan yang diperoleh tentang mol, kita dapat mengatakan bahwa massa 1 mol air = 18,015 g (karena satu mol suatu senyawa adalah jumlah gram yang sama dengan berat molekulnya). Dengan kata lain, kita dapat mengatakan bahwa 18,015 g air mengandung 6,022 · 10 23 molekul H 2 O, atau 1 mol air = 1 mol oksigen + 2 mol hidrogen.

Dari contoh di atas, hubungan antara mikrokosmos dan makrokosmos melalui tahi lalat terlihat jelas:

• n - jumlah zat, mol;
• N - jumlah partikel;
• N A - Bilangan Avogadro, mol -1

Berikut beberapa di antaranya contoh praktis kegunaan tahi lalat:

Tugas #1: Berapa jumlah molekul air dalam 16,5 mol H 2 O?

Larutan: 16,5 6,022 10 23 = 9,93 10 24 molekul.

Tugas #2: Berapa jumlah mol dalam 100 gram H2O?

Larutan:(100 g/1)·(1 mol/18,015 g) = 5,56 mol.

Tugas #3: Berapa banyak molekul yang dikandung 5 g karbon dioksida?

Larutan:

1. Tentukan berat molekul CO 2: CO 2 = 1 12,011 + 2 15,999 = 44,01 g/mol
2. Tentukan jumlah molekul: (5g/1)·(1mol/44.01g)·(6.022·10 23 /1mol) = 6.84·10 22 molekul CO 2

Konsep mol digunakan untuk mengukur bahan kimia. Mari kita cari tahu ciri-ciri besaran ini, berikan contoh tugas perhitungan dengan partisipasinya, dan tentukan kepentingannya istilah ini.

Definisi

Mol dalam kimia adalah satuan perhitungan. Ini mewakili kuantitas suatu zat tertentu, yang mengandung unit struktural (atom, molekul) sebanyak yang terkandung dalam 12 gram atom karbon.

nomor Avogadro

Banyaknya zat berhubungan dengan bilangan Avogadro, yaitu 6*10^23 1/mol. Untuk zat struktur molekul Dipercayai bahwa satu mol tepat mencakup bilangan Avogadro. Jika Anda perlu menghitung jumlah molekul yang terkandung dalam 2 mol air, maka Anda perlu mengalikan 6*10^23 dengan 2, kita mendapatkan 12*10^23 buah. Mari kita lihat peran ngengat dalam kimia.

Jumlah zat

Suatu zat yang terdiri dari atom-atom mengandung bilangan Avogadro. Misalnya, untuk atom natrium adalah 6*10*23 1/mol. Apa sebutannya? Mol dalam ilmu kimia artinya surat Yunani"telanjang" atau Latin "n". Untuk melaksanakan perhitungan matematis dikaitkan dengan jumlah zat, gunakan rumus matematika:

n=N/N(A), dengan n adalah jumlah zat, N(A) adalah bilangan Avogadro, N adalah jumlah partikel struktur zat.

Jika perlu, Anda dapat menghitung jumlah atom (molekul):

Massa sebenarnya dari satu mol disebut massa molar. Jika jumlah suatu zat ditentukan dalam mol, maka massa molar mempunyai satuan g/mol. DI DALAM secara numerik ini sesuai dengan nilai massa molekul relatif, yang dapat ditentukan dengan menjumlahkan massa atom relatif masing-masing unsur.

Misalnya, untuk menentukan massa molar molekul karbon dioksida, perlu dilakukan perhitungan berikut:

M (CO2)=Ar(C)+2Ar(O)=12+2*16=44

Saat menghitung massa molar natrium oksida kita memperoleh:

M (Na2O)=2*Ar(Na)+Ar(O)=2*23+16=62

Saat menentukan massa molar asam sulfat, kita menjumlahkan dua massa atom relatif hidrogen dengan satu massa atom belerang dan empat massa atom relatif. massa atom oksigen. Maknanya selalu dapat ditemukan di tabel periodik Mendeleev. Hasilnya kita mendapatkan 98.

Mol dalam kimia memungkinkan dilakukannya berbagai perhitungan yang berkaitan dengan persamaan kimia. Semua masalah perhitungan tipikal dalam anorganik dan kimia organik, yang melibatkan pencarian massa dan volume zat, diselesaikan secara tepat melalui mol.

Contoh soal perhitungan

Rumus molekul suatu zat menunjukkan jumlah mol setiap unsur yang menyusun komposisinya. Misalnya, satu mol asam fosfat mengandung tiga mol atom hidrogen, satu mol atom fosfor, dan empat mol atom oksigen. Semuanya cukup sederhana. Mol dalam kimia adalah transisi dari dunia mikro molekul dan atom ke sistem makro dengan kilogram dan gram.

Tugas 1. Tentukan jumlah molekul air yang terkandung dalam 16,5 mol.

Untuk menyelesaikannya, kita menggunakan hubungan antara bilangan Avogadro (jumlah zat). Kami mendapatkan:

16,5*6,022*1023 = 9,9*1024 molekul.

Tugas 2. Hitung jumlah molekul yang terkandung dalam 5 g karbon dioksida.

Pertama, Anda perlu menghitung massa molar suatu zat menggunakan hubungannya dengan massa molekul relatif. Kami mendapatkan:

N=5/44*6.023*1023=6.8*1023 molekul.

Algoritma untuk masalah persamaan kimia

Saat menghitung massa atau produk reaksi menggunakan persamaan, gunakan algoritma tertentu tindakan. Pertama, tentukan yang mana bahan awal dalam persediaan yang terbatas. Untuk melakukan ini, temukan jumlahnya dalam mol. Selanjutnya, mereka menyusun persamaan untuk proses tersebut, dan pastikan untuk menetapkan koefisien stereokimia. Data awal ditulis di atas zat, di bawahnya ditunjukkan jumlah zat yang diambil dalam mol (sesuai dengan koefisien). Jika perlu, ubah satuan pengukuran menggunakan rumus. Selanjutnya, mereka membuat proporsi dan menyelesaikannya secara matematis.

Jika lebih dari tugas yang sulit, lalu hitung dulu massanya zat murni, menghilangkan kotoran, kemudian mulai menentukan jumlahnya (dalam mol). Tidak ada satu pun masalah kimia yang berkaitan dengan persamaan reaksi yang dapat diselesaikan tanpa besaran seperti mol. Selain itu, dengan menggunakan istilah ini, Anda dapat dengan mudah menentukan jumlah molekul atau atom dengan menggunakan perhitungan tersebut angka konstan Avogadro. Tugas perhitungan termasuk dalam pertanyaan tes bidang kimia untuk lulusan sekolah dasar dan menengah.