Një nga njësitë bazë në Sistemin Ndërkombëtar të Njësive (SI) është Njësia e sasisë së një lënde është nishani.

Nishani – kjo është sasia e substancës që përmban kaq shumë njësitë strukturore e një lënde të caktuar (molekula, atome, jone, etj.), sa atome karboni përmbahen në 0,012 kg (12 g) të një izotopi karboni 12 ME .

Duke marrë parasysh se vlera e masës atomike absolute për karbonin është e barabartë me m(C) = 1,99 10  26 kg, numri i atomeve të karbonit mund të llogaritet N A, që përmban 0,012 kg karbon.

Një mol i çdo substance përmban të njëjtin numër grimcash të kësaj substance (njësi strukturore). Numri i njësive strukturore të përfshira në një substancë me një sasi prej një mol është 6,02 10 23 dhe quhet Numri i Avogadros (N A ).

Për shembull, një mol bakri përmban 6,02 10 23 atome bakri (Cu), dhe një mol hidrogjen (H 2) përmban 6,02 10 23 molekula hidrogjeni.

Masa molare(M) është masa e një lënde të marrë në një sasi prej 1 mol.

Masa molare shënohet me shkronjën M dhe ka dimensionin [g/mol]. Në fizikë përdorin njësinë [kg/kmol].

Në përgjithësi vlerë numerike Masa molare e një lënde numerikisht përkon me vlerën e masës së saj molekulare (relative atomike).

Për shembull, pesha molekulare relative e ujit është:

Мr(Н 2 О) = 2Аr (Н) + Аr (O) = 2∙1 + 16 = 18 a.m.u.

Masa molare e ujit ka të njëjtën vlerë, por shprehet në g/mol:

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

Kështu, një mol ujë që përmban 6,02 10 23 molekula uji (përkatësisht 2 6,02 10 23 atome hidrogjeni dhe 6,02 10 23 atome oksigjen) ka një masë prej 18 gram. Uji, me një sasi të substancës prej 1 mol, përmban 2 mol atome hidrogjeni dhe një mol atome oksigjen.

1.3.4. Marrëdhënia midis masës së një lënde dhe sasisë së saj

Duke ditur masën e një substance dhe formulën e saj kimike, dhe për rrjedhojë vlerën e masës molare të saj, mund të përcaktoni sasinë e substancës dhe, anasjelltas, duke ditur sasinë e substancës, mund të përcaktoni masën e saj. Për llogaritjet e tilla duhet të përdorni formulat:

ku ν është sasia e substancës, [mol]; m– masa e substancës, [g] ose [kg]; M – masa molare e substancës, [g/mol] ose [kg/kmol].

Për shembull, për të gjetur masën e sulfatit të natriumit (Na 2 SO 4) në një sasi prej 5 mole, gjejmë:

1) vlera e masës molekulare relative të Na 2 SO 4, e cila është shuma e vlerave të rrumbullakosura të masave atomike relative:

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

2) një vlerë numerikisht e barabartë e masës molare të substancës:

M(Na 2 SO 4) = 142 g/mol,

3) dhe, së fundi, masa prej 5 mol sulfat natriumi:

m = ν M = 5 mol · 142 g/mol = 710 g.

Përgjigje: 710.

1.3.5. Marrëdhënia midis vëllimit të një lënde dhe sasisë së saj

Në kushte normale (n.s.), d.m.th. në presion R , e barabartë me 101325 Pa (760 mm Hg), dhe temperaturë T, e barabartë me 273,15 K (0 С), një mol gazesh dhe avujsh të ndryshëm zë të njëjtin vëllim të barabartë me 22,4 l.

Vëllimi i zënë nga 1 mol gaz ose avull në nivelin e tokës quhet vëllimi molargaz dhe ka dimensionin litër për mol.

V mol = 22,4 l/mol.

Duke ditur sasinë substancë e gaztë (ν ) Dhe vlera molare e volumit (V mol) ju mund të llogarisni vëllimin e tij (V) në kushte normale:

V = ν V mol,

ku ν është sasia e substancës [mol]; V – vëllimi i substancës së gaztë [l]; V mol = 22,4 l/mol.

Dhe, anasjelltas, duke ditur volumin ( V) e një lënde të gaztë në kushte normale, sasia e saj (ν) mund të llogaritet :

Njësi atomike masat. Numri i Avogadros

Materia përbëhet nga molekula. Me molekulë do të nënkuptojmë grimca më e vogël të kësaj substance, duke ruajtur Vetitë kimike të kësaj substance.

Lexues: Me çfarë njësi matet masa e molekulave?

Autori: Masa e një molekule mund të matet në çdo njësi të masës, për shembull në ton, por meqenëse masat e molekulave janë shumë të vogla: ~ 10–23 g, atëherë për rehati prezantoi një njësi speciale - njësia e masës atomike(a.m.).

Njësia e masës atomikequhet vlerë e barabartë me masën e th të atomit të karbonit 6 C 12.

Shënimi 6 C 12 do të thotë: një atom karboni që ka një masë prej 12 amu. dhe ngarkesa bërthamore - 6 tarifat elementare. Në mënyrë të ngjashme, 92 U 235 është një atom uraniumi me një masë prej 235 amu. dhe ngarkesa e bërthamës është 92 ngarkesa elementare, 8 O 16 është një atom oksigjeni me masë 16 amu dhe ngarkesa e bërthamës është 8 ngarkesa elementare, etj.

Lexues: Pse u zgjodh si njësi atomike e masës? (por jo ose ) pjesë e masës së një atomi dhe konkretisht karboni, dhe jo oksigjen apo plutonium?

Eksperimentalisht është vërtetuar se 1 g » 6,02×10 23 amu.

Numri që tregon se sa herë masa e 1 g është më e madhe se 1 amu quhet Numri i Avogadros: N A = 6,02×10 23.

Nga këtu

N A × (1 amu) = 1 g (5.1)

Duke neglizhuar masën e elektroneve dhe ndryshimin në masat e një protoni dhe një neutroni, mund të themi se numri i Avogadro tregon përafërsisht sa protone (ose, që është pothuajse e njëjta gjë, atome hidrogjeni) duhet të merren për të formuar një masë prej 1 g (Fig. 5.1).

Nishani

Masa e një molekule, e shprehur në njësi të masës atomike, quhet i afërm peshë molekulare .

I caktuar Zoti(r- nga i afërmi - i afërm), për shembull:

12:00 = 235:00.

Një pjesë e një lënde që përmban të njëjtin numër gramësh të një lënde të caktuar si numri i njësive të masës atomike të përfshira në një molekulë të një lënde të caktuar quhet lutuni(1 mol).

Për shembull: 1) pesha molekulare relative e hidrogjenit H2: pra, 1 mol hidrogjen ka një masë prej 2 g;

2) pesha molekulare relative dioksid karboni CO 2:

12 amu + 2×16 paradite. = 44 amu

prandaj, 1 mol CO 2 ka një masë prej 44 g.

Deklaratë. Një mol i çdo substance përmban të njëjtin numër molekulash: N A = 6,02×10 23 copë.

Dëshmi. Lëreni masën molekulare relative të një lënde Zoti(a.m.) = Zoti× (1 amu). Atëherë, sipas përkufizimit, 1 mol i një lënde të caktuar ka një masë Zoti(d) = Zoti× (1 g). Le Nështë numri i molekulave në një mol, atëherë

N×(masa e një molekule) = (masa e një mole),

Moli është njësia bazë e matjes SI.

Komentoni. Një nishan mund të përkufizohet ndryshe: 1 nishan është N A = = 6,02×10 23 molekula të kësaj substance. Atëherë është e lehtë të kuptohet se masa e 1 mol është e barabartë me Zoti(G). Në të vërtetë, një molekulë ka një masë Zoti(a.u.m.), d.m.th.

(masa e një molekule) = Zoti× (1 amu),

(masa e një nishani) = N Një × (masa e një molekule) =

= N Një × Zoti× (1 amu) = .

Masa prej 1 mol quhet masë molare të kësaj substance.

Lexues: Nëse merrni masën T ndonjë substancë masë molare e cila është e barabartë me m, atëherë sa nishane do të jetë?

Le të kujtojmë:

Lexues: Në cilat njësi SI duhet të matet m?

, [m] = kg/mol.

Për shembull, masa molare e hidrogjenit

Nishani- nje nga konceptet më të rëndësishme në kimi, kjo është një lloj lidhjeje për kalimin nga mikrobota e atomeve dhe molekulave në botën e zakonshme të gramëve dhe kilogramëve.

Në kimi shpesh duhet të numërojmë sasi të mëdha atomet dhe molekulat. Për llogaritjen e shpejtë dhe efikase, është zakon të përdoret metoda e peshimit. Por ju duhet të dini peshën atome individuale dhe molekulat. Për të gjetur masën molekulare, duhet të shtoni masën e të gjithë atomeve të përfshira në përbërje.

Le të marrim një molekulë uji H 2 O, e cila përbëhet nga një atom oksigjeni dhe dy atome hidrogjeni. Nga tabela periodike e Mendelejevit mësojmë se një atom hidrogjeni peshon 1,0079 amu. ; një atom oksigjen - 15.999 amu. Tani, për të llogaritur masën molekulare të ujit, duhet të mbledhim masat atomike të përbërësve të molekulës së ujit:

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

Për shembull, për sulfat amonit pesha molekulare do të jetë:

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

Le të kthehemi përsëri në Jeta e përditshme, në të cilën jemi mësuar të përdorim koncepte të tilla si çift, dhjetë, duzina, njëqind. Të gjitha këto janë njësi matëse unike. objekte të caktuara: një palë këpucë, një duzinë vezë, njëqind kapëse letre. Një njësi matëse e ngjashme në kimi është MOL.

Shkenca moderne ka përcaktuar me saktësi të lartë numrin e njësive strukturore (molekulat, atomet, jonet...) që përmbahen në 1 mol të një substance - kjo është 6.022 10 23 - Konstantja e Avogadros, ose Numri i Avogadros.

Të gjitha sa më sipër në lidhje me skelën i referohen mikrokozmosit. Tani duhet të lidhim konceptin e nishanit me makrokozmosin e përditshëm.

E gjithë nuanca është se 12 gram izotop i karbonit 12 C përmban 6,022·10 23 atome karboni, ose saktësisht 1 mol. Kështu, për çdo element tjetër, një nishan shprehet me një numër gramësh të barabartë me masën atomike të elementit. Për komponimet kimike Një mol shprehet në një numër gramësh të barabartë me peshën molekulare të një përbërjeje.

Pak më herët zbuluam se pesha molekulare e ujit është 18.015 amu. Duke marrë parasysh njohuritë e marra për molin, mund të themi se masa e 1 mol ujë = 18,015 g (pasi një mol i një përbërjeje është numri i gramëve të barabartë me peshën molekulare të tij). Me fjalë të tjera, mund të themi se 18,015 g ujë përmban 6,022 10 23 molekula H 2 O, ose 1 mol ujë = 1 mol oksigjen + 2 mol hidrogjen.

Nga shembulli i mësipërm, lidhja midis mikrokozmosit dhe makrokozmosit përmes një nishani është e qartë:

• n - sasia e substancës, mol;
• N - numri i grimcave;
• N A - numri Avogadro, mol -1

Këtu janë disa shembuj praktik nishani përdor:

Detyra numër 1: Sa molekula uji ka në 16,5 mole H 2 O?

Zgjidhja: 16,5 6,022 10 23 = 9,93 10 24 molekula.

Detyra numër 2: Sa nishane ka në 100 gram H 2 O?

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

Detyra numër 3: Sa molekula përmban 5 g dioksid karboni?

Zgjidhja:

1. Përcaktoni peshën molekulare të CO 2: CO 2 = 1 12,011 + 2 15,999 = 44,01 g/mol
2. Gjeni numrin e molekulave: (5g/1)·(1mol/44,01g)·(6,022·10 23 /1mol) = 6,84·10 22 molekula CO 2

Koncepti nishan përdoret për të matur substancave kimike. Le të zbulojmë tiparet e kësaj sasie, të japim shembuj të detyrave të llogaritjes me pjesëmarrjen e saj dhe të përcaktojmë rëndësinë këtë term.

Përkufizimi

Nishani në kimi është një njësi llogaritëse. Ai përfaqëson sasinë një substancë të caktuar, i cili përmban aq njësi strukturore (atome, molekula) sa përmbahen në 12 gramë atom karboni.

Numri i Avogadros

Sasia e substancës lidhet me numrin e Avogadro-s, i cili është 6*10^23 1/mol. Për substancat struktura molekulare Besohet se një nishan përfshin pikërisht numrin e Avogadros. Nëse keni nevojë të numëroni numrin e molekulave që përmbahen në 2 mol ujë, atëherë duhet të shumëzoni 6 * 10 ^ 23 me 2, marrim 12 * 10 ^ 23 copë. Le të shohim rolin që luajnë tenja në kimi.

Sasia e substancës

Një substancë që përbëhet nga atome përmban numrin e Avogadros. Për shembull, për një atom natriumi është 6*10*23 1/mol. Cili është emërtimi i tij? Nishani në kimi do të thotë Letra greke"lakuriq" ose latinisht "n". Për llogaritjet matematikore lidhur me sasinë e substancës, përdorni formulën matematikore:

n=N/N(A), ku n është sasia e substancës, N(A) është numri i Avogadros, N është numri i grimcave strukturore të substancës.

Nëse është e nevojshme, mund të llogaritni numrin e atomeve (molekulave):

Masa aktuale e një nishani quhet masa molare. Nëse sasia e një lënde përcaktohet në mol, atëherë masa molare ka njësi g/mol. NË numerikisht ajo korrespondon me vlerën e masës molekulare relative, e cila mund të përcaktohet duke mbledhur masat atomike relative të elementeve individuale.

Për shembull, për të përcaktuar masën molare të një molekule të dioksidit të karbonit, është e nevojshme të kryhen llogaritjet e mëposhtme:

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

Gjatë llogaritjes së masës molare të oksidit të natriumit marrim:

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

Kur përcaktojmë masën molare të acidit sulfurik, ne përmbledhim dy masat atomike relative të hidrogjenit me një masë atomike të squfurit dhe katër relative. masat atomike oksigjen. Kuptimi i tyre mund të gjendet gjithmonë në tabelë periodike Mendelejevi. Si rezultat marrim 98.

Nishani në kimi lejon një shumëllojshmëri llogaritjesh që lidhen me ekuacionet kimike. Të gjitha problemet tipike të llogaritjes në inorganike dhe kimia organike, të cilat përfshijnë gjetjen e masës dhe vëllimit të substancave, zgjidhen pikërisht përmes nishaneve.

Shembuj të problemeve të llogaritjes

Formula molekulare e çdo substance tregon numrin e moleve të secilit element të përfshirë në përbërjen e tij. Për shembull, një mol acid fosforik përmban tre mol atome hidrogjeni, një mol atome fosfori dhe katër mol atome oksigjen. Gjithçka është mjaft e thjeshtë. Nishani në kimi është një kalim nga mikrobota e molekulave dhe atomeve në makrosistem me kilogramë dhe gram.

Detyra 1. Përcaktoni numrin e molekulave të ujit që përmbahen në 16,5 mol.

Për të zgjidhur, ne përdorim lidhjen midis numrit të Avogadro (sasia e substancës). Ne marrim:

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

Detyra 2. Llogaritni numrin e molekulave që përmbahen në 5 g dioksid karboni.

Së pari, ju duhet të llogarisni masën molare të një substance të caktuar duke përdorur marrëdhënien e saj me masën molekulare relative. Ne marrim:

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

Algoritmi për problemet e ekuacioneve kimike

Kur llogaritni masën ose produktet e reaksionit duke përdorur ekuacionin, përdorni algoritmi specifik veprimet. Së pari, përcaktoni se cilat materialet fillestare në mungesë. Për ta bërë këtë, gjeni numrin e tyre në nishane. Më pas, ata krijojnë një ekuacion për procesin dhe sigurohuni që të vendosni koeficientët stereokimikë. Të dhënat fillestare shkruhen sipër substancave, poshtë tyre tregohet sasia e substancës së marrë në mol (sipas koeficientit). Nëse është e nevojshme, konvertoni njësitë e matjes duke përdorur formula. Më pas, ata përbëjnë një proporcion dhe e zgjidhin atë matematikisht.

Nëse më shumë se detyrë e vështirë, më pas llogaritni paraprakisht masën substancë e pastër, duke hequr papastërtitë, pastaj filloni të përcaktoni sasinë e tij (në nishan). Asnjë problem i vetëm në kimi që lidhet me ekuacionin e reaksionit nuk mund të zgjidhet pa një sasi të tillë si nishani. Përveç kësaj, duke përdorur këtë term, ju lehtë mund të përcaktoni numrin e molekulave ose atomeve, duke përdorur për llogaritje të tilla numër konstant Avogadro. Detyrat llogaritëse të përfshira në pyetjet e testit në kimi për maturantët e shkollave bazë dhe të mesme.