Uluslararası Birim Sistemindeki (SI) temel birimlerden biri Bir maddenin miktar birimi moldür.

Mol – bu kadar çok şey içeren madde miktarı yapısal birimler Belirli bir maddenin (moleküller, atomlar, iyonlar vb.) 0,012 kg (12 g) karbon izotopunda kaç karbon atomu bulunduğu 12 İLE .

Karbon için mutlak atom kütlesinin değerinin eşit olduğu düşünülürse M(C) = 1,99 10  26 kg, karbon atomu sayısı hesaplanabilir N A 0,012 kg karbonda bulunur.

Herhangi bir maddenin bir molü, bu maddenin aynı sayıda parçacığını (yapısal birimler) içerir. Bir mol miktarındaki bir maddede bulunan yapısal birim sayısı 6,02 10'dur. 23 ve denir Avogadro sayısı (N A ).

Örneğin, bir mol bakır 6,02 10 23 bakır atomu (Cu) içerir ve bir mol hidrojen (H2) 6,02 10 23 hidrojen molekülü içerir.

Molar kütle(M) 1 mol miktarında alınan bir maddenin kütlesidir.

Molar kütle M harfiyle gösterilir ve [g/mol] boyutuna sahiptir. Fizikte [kg/kmol] birimini kullanırlar.

Genel olarak sayısal değer Bir maddenin molar kütlesi, sayısal olarak onun bağıl moleküler (göreceli atomik) kütlesinin değeriyle çakışır.

Örneğin suyun bağıl moleküler ağırlığı şöyledir:

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

Suyun molar kütlesi aynı değere sahiptir ancak g/mol cinsinden ifade edilir:

M (H20) = 18 g/mol.

Böylece, 6,02 10 23 su molekülü (sırasıyla 2 6,02 10 23 hidrojen atomu ve 6,02 10 23 oksijen atomu) içeren bir mol suyun kütlesi 18 gramdır. Madde miktarı 1 mol olan su, 2 mol hidrojen atomu ve 1 mol oksijen atomu içerir.

1.3.4. Bir maddenin kütlesi ile miktarı arasındaki ilişki

Bir maddenin kütlesini ve kimyasal formülünü ve dolayısıyla molar kütlesinin değerini bilerek, maddenin miktarını belirleyebilirsiniz ve bunun tersine, maddenin miktarını bilerek kütlesini belirleyebilirsiniz. Bu tür hesaplamalar için aşağıdaki formülleri kullanmalısınız:

burada ν madde miktarıdır, [mol]; M– maddenin kütlesi, [g] veya [kg]; M – maddenin molar kütlesi, [g/mol] veya [kg/kmol].

Örneğin, sodyum sülfatın (Na2S04) kütlesini 5 mol miktarında bulmak için şunları buluruz:

1) bağıl atom kütlelerinin yuvarlanmış değerlerinin toplamı olan Na2S04'ün bağıl moleküler kütlesinin değeri:

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

2) maddenin molar kütlesinin sayısal olarak eşit değeri:

M(Na2S04) = 142 gr/mol,

3) ve son olarak 5 mol sodyum sülfatın kütlesi:

m = ν M = 5 mol · 142 g/mol = 710 g.

Cevap: 710.

1.3.5. Bir maddenin hacmi ile miktarı arasındaki ilişki

Normal koşullar altında (n.s.), yani. baskı altında R , 101325 Pa'ya (760 mm Hg) eşit ve sıcaklık T, 273,15 K'ye (0 С) eşit olduğunda, bir mol farklı gaz ve buharlar aynı hacmi kaplar 22,4 l.

1 mol gaz veya buharın yer seviyesinde kapladığı hacme ne ad verilir? molar hacimgazdır ve mol başına litre boyutundadır.

V mol = 22,4 l/mol.

Miktarı bilmek gaz halindeki madde (ν ) Ve molar hacim değeri (V mol) normal koşullar altında hacmini (V) hesaplayabilirsiniz:

V = ν V mol,

burada ν madde miktarıdır [mol]; V – gaz halindeki maddenin hacmi [l]; V mol = 22,4 l/mol.

Ve tersine, hacmi bilmek ( V) normal koşullar altında gaz halindeki bir maddenin miktarı (ν) hesaplanabilir :

Atom birimi kitleler. Avogadro sayısı

Madde moleküllerden oluşur. Molekül derken şunu kastedeceğiz: en küçük parçacık bu maddenin korunması kimyasal özellikler bu maddeden.

Okuyucu: Moleküllerin kütlesi hangi birimlerle ölçülür?

Yazar: Bir molekülün kütlesi herhangi bir kütle birimiyle, örneğin tonla ölçülebilir, ancak moleküllerin kütleleri çok küçük olduğundan: ~10–23 g, bu durumda kolaylık sağlamak içinözel bir birim tanıttı - atomik kütle birimi(a.e.m.).

Atomik kütle birimi6 C 12 karbon atomunun kütlesine eşit olan değere denir.

6C12 notasyonu şu anlama gelir: kütlesi 12 amu olan bir karbon atomu. ve nükleer yük – 6 temel masraflar. Benzer şekilde 92 U 235 de 235 amu kütleli bir uranyum atomudur. ve çekirdeğin yükü 92 temel yüktür, 8 O16, 16 amu kütleli bir oksijen atomudur ve çekirdeğin yükü 8 temel yüktür, vb.

Okuyucu: Atomik kütle birimi olarak neden seçildi? (Olumsuz veya ) bir atomun kütlesinin bir parçası ve özellikle karbon, oksijen veya plütonyum değil mi?

Deneysel olarak 1 g » 6.02×10 23 amu olduğu tespit edilmiştir.

1 gramın kütlesinin 1 amu'dan kaç katı büyük olduğunu gösteren sayıya ne denir? Avogadro sayısı: N A = 6,02×10 23.

Buradan

N A × (1 amu) = 1 g (5,1)

Elektronların kütlesini ve bir proton ile bir nötronun kütleleri arasındaki farkı göz ardı edersek, Avogadro sayısının yaklaşık olarak bir kütle oluşturmak için kaç protonun (veya neredeyse aynı şey olan hidrojen atomunun) alınması gerektiğini gösterdiğini söyleyebiliriz. 1 g (Şekil 5.1).

Mol

Bir molekülün atomik kütle birimleriyle ifade edilen kütlesine denir. akraba moleküler ağırlık .

Belirlenmiş Bay r(R– akrabadan – akrabaya), örneğin:

sabah 12 = sabah 235

Belirli bir maddenin bir molekülünde bulunan atomik kütle birimi sayısıyla aynı sayıda gram içeren bir madde kısmına denir. dua etmek(1 mol).

Örneğin: 1) hidrojen H2'nin bağıl moleküler ağırlığı: dolayısıyla 1 mol hidrojenin kütlesi 2 g'dır;

2) bağıl moleküler ağırlık karbondioksit CO2:

sabah 12 + 2 × 16 sabah = 44 saat

dolayısıyla 1 mol C02'nin kütlesi 44 g'dır.

İfade. Herhangi bir maddenin bir molü aynı sayıda molekül içerir: N A = 6,02×10 23 adet.

Kanıt. Bir maddenin bağıl moleküler kütlesi olsun Bay r(sabah) = Bay r× (1 akb). Daha sonra tanıma göre, belirli bir maddenin 1 molünün kütlesi vardır. Bay r(g) = Bay r×(1 gr). İzin vermek N bir moldeki molekül sayısıdır, o zaman

N×(bir molekülün kütlesi) = (bir molün kütlesi),

Mol, SI temel ölçüm birimidir.

Yorum. Bir mol farklı şekilde tanımlanabilir: 1 mol N Bu maddenin A = = 6,02×10 23 molekülü. O zaman 1 molün kütlesinin eşit olduğunu anlamak kolaydır. Bay r(G). Aslında bir molekülün kütlesi vardır Bay r(a.u.m.), yani

(bir molekülün kütlesi) = Bay r× (1 akb),

(bir molün kütlesi) = N A ×(bir molekülün kütlesi) =

= N bir × Bay r× (1 akb) = .

1 molün kütlesine denir molar kütle bu maddeden.

Okuyucu: Kütleyi alırsanız T bazı maddeler molar kütle hangisi m'ye eşitse kaç mol olur?

Hatırlayalım:

Okuyucu: m hangi SI birimlerinde ölçülmeli?

, [m] = kg/mol.

Örneğin hidrojenin molar kütlesi

Mol- biri en önemli kavramlar kimyada bu, atomların ve moleküllerin mikro dünyasından gram ve kilogramın sıradan makro dünyasına geçiş için bir tür bağlantıdır.

Kimyada sıklıkla saymak zorundayız büyük miktarlar atomlar ve moleküller. Hızlı ve verimli hesaplama için tartım yöntemini kullanmak gelenekseldir. Ama ağırlığını bilmen gerekiyor bireysel atomlar ve moleküller. Molekül kütlesini bulmak için bileşikte bulunan tüm atomların kütlesini toplamanız gerekir.

Bir oksijen atomu ve iki hidrojen atomundan oluşan bir su molekülü H2O'yu ele alalım. Mendeleev'in periyodik tablosundan bir hidrojen atomunun 1,0079 amu ağırlığında olduğunu öğreniyoruz. ; bir oksijen atomu - 15.999 amu. Şimdi suyun moleküler kütlesini hesaplamak için su molekülünün bileşenlerinin atomik kütlelerini toplamamız gerekiyor:

H20 = 2 1,0079 + 1 15,999 = 18,015 amu

Örneğin amonyum sülfat için molekül ağırlığı şöyle olacaktır:

Al2 (S04)3 = 2 26,982 + 3 32,066 + 12 15,999 = 315,168 amu.

Tekrar dönelim günlük yaşamçift, on, düzine, yüz gibi kavramları kullanmaya alışkın olduğumuz. Bunların hepsi benzersiz ölçü birimleridir. belirli nesneler: bir çift ayakkabı, bir düzine yumurta, yüz ataç. Kimyada benzer bir ölçü birimi MOL.

Modern bilim, 1 mol maddede bulunan yapısal birimlerin (moleküller, atomlar, iyonlar...) sayısını yüksek doğrulukla belirlemiştir - bu 6,022 10 23'tür - Avogadro sabiti, veya Avogadro sayısı.

İskeleyle ilgili yukarıdakilerin tümü mikrokozmosu ifade eder. Şimdi köstebek kavramını günlük makrokozmosla ilişkilendirmemiz gerekiyor.

Bütün incelik, 12 gram karbon izotopu 12C'nin 6.022·1023 karbon atomu veya tam olarak 1 mol içermesidir. Böylece, herhangi bir başka element için bir mol, elementin atom kütlesine eşit gram sayısıyla ifade edilir. İçin kimyasal bileşikler Bir mol, bir bileşiğin molekül ağırlığına eşit gram sayısı olarak ifade edilir.

Biraz önce suyun moleküler ağırlığının 18.015 amu olduğunu öğrendik. Köstebek hakkında edinilen bilgileri dikkate alarak 1 mol suyun kütlesinin = 18.015 g olduğunu söyleyebiliriz (çünkü bir bileşiğin molü, molekül ağırlığına eşit olan gram sayısıdır). Yani 18.015 g suyun 6.022 10 23 molekül H 2 O içerdiğini veya 1 mol su = 1 mol oksijen + 2 mol hidrojen olduğunu söyleyebiliriz.

Yukarıdaki örnekten, mikrokozmos ile makrokozmos arasındaki köstebek aracılığıyla bağlantı açıktır:

• n - madde miktarı, mol;
• N - parçacık sayısı;
• N A - Avogadro sayısı, mol -1

İşte birkaçı pratik örnekler köstebek kullanır:

Görev #1: 16,5 mol H 2 O'da kaç tane su molekülü vardır?

Çözüm: 16,5 6,022 10 23 = 9,93 10 24 molekül.

Görev #2: 100 gram H2O'da kaç mol vardır?

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

Görev #3: 5 gr karbondioksit kaç molekül içerir?

Çözüm:

1. CO 2'nin moleküler ağırlığını belirleyin: CO 2 = 1 12,011 + 2 15,999 = 44,01 g/mol
2. Molekül sayısını bulun: (5g/1)·(1mol/44,01g)·(6,022·10 23 /1mol) = 6,84·10 22 CO 2 molekülü

Ölçmek için köstebek kavramı kullanılır. kimyasallar. Bu miktarın özelliklerini öğrenelim, katılımıyla hesaplama görevlerine örnekler verelim ve önemini belirleyelim. bu terim.

Tanım

Kimyadaki mol bir hesaplama birimidir. Miktarı temsil eder belli bir madde 12 gram karbon atomunda bulunan sayıda yapısal birim (atom, molekül) içerir.

Avogadro sayısı

Madde miktarı 6*10^23 1/mol olan Avogadro sayısıyla ilişkilidir. Maddeler için moleküler yapı Bir molün tam olarak Avogadro sayısını içerdiğine inanılıyor. 2 mol suyun içerdiği molekül sayısını hesaplamak gerekirse, 6*10^23 sayısını 2 ile çarpmanız gerekir, 12*10^23 parça elde ederiz. Güvelerin kimyada oynadığı role bakalım.

Madde miktarı

Atomlardan oluşan bir madde Avogadro sayısını içerir. Örneğin bir sodyum atomu için bu 6*10*23 1/mol'dür. Tanımı nedir? Kimyada mol anlamına gelir Yunan mektubu"çıplak" veya Latince "n". Gerçekleştirmek matematiksel hesaplamalar Madde miktarıyla ilgili olarak aşağıdaki matematiksel formülü kullanın:

n=N/N(A), burada n madde miktarı, N(A) Avogadro sayısı, N maddenin yapısal parçacıklarının sayısıdır.

Gerekirse atom (molekül) sayısını hesaplayabilirsiniz:

Bir köstebeğin gerçek kütlesine molar kütle denir. Bir maddenin miktarı mol cinsinden belirlenirse molar kütlenin birimi g/mol olur. İÇİNDE sayısal olarak bireysel elementlerin bağıl atom kütlelerinin toplanmasıyla belirlenebilen bağıl moleküler kütle değerine karşılık gelir.

Örneğin bir karbondioksit molekülünün molar kütlesini belirlemek için aşağıdaki hesaplamaların yapılması gerekir:

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

Sodyum oksidin molar kütlesini hesaplarken şunu elde ederiz:

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

Sülfürik asidin molar kütlesini belirlerken, hidrojenin iki bağıl atom kütlesini, bir kükürt atom kütlesi ve dört bağıl atom kütlesi ile toplarız. atom kütleleri oksijen. Anlamları her zaman şurada bulunabilir: periyodik tablo Mendeleev. Sonuç olarak 98 elde ederiz.

Kimyadaki mol, aşağıdakilerle ilgili çeşitli hesaplamalara izin verir: kimyasal denklemler. İnorganik ve organik kimya Maddelerin kütlesini ve hacmini bulmayı içeren işlemler tam olarak moller aracılığıyla çözülür.

Hesaplama problemlerine örnekler

Herhangi bir maddenin moleküler formülü, bileşiminde bulunan her bir elementin mol sayısını gösterir. Örneğin, bir mol fosforik asit, üç mol hidrojen atomu, bir mol fosfor atomu ve dört mol oksijen atomu içerir. Her şey oldukça basit. Kimyadaki köstebek, moleküllerin ve atomların mikro dünyasından kilogram ve gramlarla makro sisteme geçiştir.

Görev 1. 16,5 molün içerdiği su moleküllerinin sayısını belirleyin.

Çözmek için Avogadro sayısı (madde miktarı) arasındaki bağlantıyı kullanırız. Şunu elde ederiz:

16,5*6,022*1023 = 9,9*1024 molekül.

Görev 2. 5 g karbondioksitin içerdiği molekül sayısını hesaplayın.

İlk olarak, belirli bir maddenin molar kütlesini, onun bağıl moleküler kütle ile ilişkisini kullanarak hesaplamanız gerekir. Şunu elde ederiz:

N=5/44*6,023*1023=6,8*1023 molekül.

Kimyasal denklem problemleri için algoritma

Denklemi kullanarak kütle veya reaksiyon ürünlerini hesaplarken, özel algoritma eylemler. Öncelikle hangisi olduğunu belirleyin başlangıç ​​malzemeleri yetersiz tedarik. Bunu yapmak için sayılarını mol cinsinden bulun. Daha sonra süreç için bir denklem hazırlanır ve stereokimyasal katsayılar ayarlanmalıdır. İlk veriler maddelerin üzerine yazılır, altlarında mol cinsinden alınan madde miktarı (katsayıya göre) gösterilir. Gerekirse formülleri kullanarak ölçü birimlerini dönüştürün. Daha sonra bir orantı kurup matematiksel olarak çözüyorlar.

Birden fazla ise zor görev, ardından kütleyi ön olarak hesaplayın saf madde, safsızlıkları giderin, ardından miktarını (mol cinsinden) belirlemeye başlayın. Kimyada reaksiyon denklemiyle ilgili tek bir problem, mol gibi bir miktar olmadan çözülemez. Ayrıca bu terimi kullanarak, bu tür hesaplamalar için molekül veya atom sayısını kolayca belirleyebilirsiniz. sabit sayı Avogadro. Hesaplama görevleri dahil test soruları Temel ve ortaöğretim mezunları için kimya alanında.