Atomik kütle birimi. Avogadro sayısı

Madde moleküllerden oluşur. Molekül derken şunu kastedeceğiz: en küçük parçacık Belirli bir maddenin kimyasal özelliklerinin korunması.

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

Molekülün kütlesi şu şekilde ifade edilir: atom birimleri kütle denir bağıl molekül ağırlığı .

Belirlenmiş Bay(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) göreceli moleküler ağırlık hidrojen H2: 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 amu),

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

= N bir × Bay× (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

Dün bunu açıklayacağıma söz verdim erişilebilir dil. Bu kimyayı anlamak için önemlidir. Bir kez anlarsanız daha sonra unutmazsınız.

Her bilim gibi kimyanın da kendine has bir dili vardır. 2H 2 + O 2 → 2H 2 O - kimya dilinde, basit maddelerden, hidrojenden (H) ve oksijenden (O) su oluşumunun reaksiyonunun gösterimi. Küçük sayılar atom sayısını ifade eder (Sembolden sonra gelirler) kimyasal element), büyük olanlar - molekül sayısına göre. Denklemden açıkça görülüyor ki iki hidrojen molekülleri birleşir bir oksijen molekülü ve sonuç olarak ortaya çıkıyor iki su molekülleri. Dikkat - bunu anlamak çok önemlidir! Tam olarak moleküllerle bağlanan moleküllerdir, "gramla gram" değil, molekülle molekül.

Bu oran her zaman kalacaktır:

Her şey güzel olurdu ama iki sorun var. İlki içeride gerçek hayat bir milyon oksijen veya hidrojen molekülünü ölçemeyiz. Bir gram veya bir ton reaktifi ölçebileceğiz. İkincisi moleküller çok küçüktür. Bir bardak suda 6,7 ​​x 10 24 adet bulunur. Veya olağan gösterimle 6,7 trilyon trilyon (bu doğru; neredeyse yedi trilyon kere bir trilyon molekül). Bu numaralarla işlem yapmak sakıncalıdır.

Çıkış yolu nedir? Moleküllerin de çok küçük de olsa kütlesi vardır. Sadece alıyoruz bir molekülün kütlesi, ile çarpın molekül sayısı ve ihtiyacımız olan kütleyi elde ederiz. Anlaştık - bunu çok kabul edeceğiz büyük sayı molekülleri (600 milyar trilyon parça) ve bu miktar için icat edin özel ölçü birimi mol. Bir şeyin 12 parçası nasıl olur? özel isim "düzine""On düzine" derken 120 parçayı kastediyorlar. 5 düzine yumurta = 60 adet. Aynısı benler. 1 mol 600 milyar trilyon molekül veya matematiksel gösterimle 6,02 10 23 moleküldür. Yani bize “1 mol” hidrojen denildiğinde 600 milyar trilyon hidrojen molekülünden bahsettiğimizi biliyoruz. 0,2 mol sudan bahsettiklerinde 120 milyar trilyon su molekülünden bahsettiğimizi anlıyoruz.

Bir kez daha - güve aynen böyle sayma birimi, yalnızca moleküller için özel olarak. "On", "düzine" veya "milyon" gibi, yalnızca çok daha fazlası.

Yukarıdaki tabloya devam ederek şunları yazabilirsiniz:

İlk sorunu çözdük; 1 mol veya 2 mol yazmak, 600 milyar trilyon molekül veya 1,2 trilyon trilyon molekül yazmaktan çok daha uygundur. Ancak sırf kolaylık olsun diye bahçeyi çitle çevirmeye gerek yoktu. İkinci sorun, hatırladığımız gibi, geçiştir. molekül sayısı(bunları tek tek saymayın!) maddenin kütlesi terazide ölçebildiğimiz gerçeğine. Bir moldeki bu molekül sayısı (biraz tuhaf, yuvarlak olmayan - 6,02·10 23 molekül) bir nedenden dolayı seçilmiştir. Bir mol karbon molekülünün ağırlığı tam olarak 12 gramdır.

Tüm moleküllerin farklı olduğu açıktır. Büyük ve ağır olanlar var; çok sayıda atom içerebilirler veya çok fazla olmayabilirler, ancak atomların kendisi ağırdır. Ve küçük ve hafif moleküller var. Her atom ve birçok molekül için tabloları vardır. molar kütle. Yani, bu tür moleküllerin bir molünün ağırlığıyla (eğer değilse, molekülü oluşturan tüm atomların molar kütlelerini toplayarak bunu kendiniz kolayca hesaplayabilirsiniz). Molar kütle gram/mol cinsinden ölçülür (bir molün ağırlığı kaç gramdır, yani 6,02·10 23 molekülün ağırlığı kaç gramdır). Köstebeğin sadece bir sayma birimi olduğunu hatırlıyoruz. Sanki rehber yazmış gibi - 1 düzine tavuk yumurtası 600 gram ağırlığında, 1 düzine deve kuşu ise 19 kilogram ağırlığındadır. Bir düzine sadece bir miktardır (12 adet) ve yumurtaların kendisi, tavuk veya devekuşu farklı ağırlıktadır. Ve bunlardan bir düzine veya diğer yumurtaların ağırlığı da farklı.

Moleküller için de aynısı geçerli. 1 mol küçük ve hafif hidrojen molekülü 2 gram, 1 mol büyük sülfürik asit molekülü ise 98 gramdır. 1 mol oksijen 32 gram, 1 mol su ise 18 gramdır. Örnek olarak burada küçük hidrojen moleküllerinin ve büyük moleküller oksijen. Bu resim 2H 2 + O 2 → 2H 2 O reaksiyonunun grafiksel bir temsilidir.

Tabloyu doldurmaya devam ediyoruz:

arasındaki geçişi görüyor musunuz? molekül sayısı onların yığın? Maddenin korunumu yasasının yerine geldiğini görüyor musunuz? 4 gram + 32 gram 36 gram eder.

Artık karar verebiliriz basit görevler kimyada. İşte en ilkel olanı: 100 oksijen molekülü ve 100 hidrojen molekülü vardı. Tepki sonucunda ne olacak? 1 molekül oksijen için 2 molekül hidrojene ihtiyaç duyulduğunu biliyoruz. Bu nedenle, 100 hidrojen molekülünün tamamı reaksiyona girecek (ve 100 su molekülü oluşacak), ancak oksijenin tamamı reaksiyona girmeyecek, 50 molekül daha kalacak. Oksijen fazladır.

Yukarıda da söylediğim gibi kimse molekülleri parça saymaz. Maddeler genellikle gram cinsinden ölçülür. Şimdi görev okul ders kitabı: 10 gr hidrojen ve 64 gr oksijen vardır, bunları karıştırırsanız ne olur? Öncelikle kütleleri mollere (yani kimyagerlerin dediği gibi molekül sayısına veya madde miktarına) dönüştürmeliyiz. 10 g hidrojen, 5 mol hidrojendir (1 mol hidrojen, 2 gramdır). 64 g oksijen 2 moldür (1 mol 32 gramdır). Reaksiyon sırasında 1 mol oksijen için 2 mol hidrojenin kaybolduğunu biliyoruz. Bu, bizim durumumuzda oksijenin tamamının (2 mol) ve beş mol hidrojenin 4 molünün reaksiyona gireceği anlamına gelir. Bunun sonucunda 4 mol su ve 1 mol hidrojen kalır.

Cevabı tekrar grama çevirelim. Oksijenin tamamı (64 gram) ve 8 gram hidrojen (4 mol * 2 g/mol) reaksiyona girecektir. 1 mol hidrojen reaksiyona girmemiş olarak kalacaktır (bu 2 gramdır) ve 72 gram su (4 mol * 18 g/mol) elde edeceksiniz. Maddenin korunumu yasası yine yerine getirildi - 64 + 10 = 72 + 2.

Artık bunun herkes için açık olması gerektiğini düşünüyorum. 1 mol basitçe molekül sayısıdır. Molar kütle bir molün kütlesidir. (Birlikte çalıştığımız madde kütlesinden hareket etmek için gereklidir) gerçek dünya) molekül sayısına veya reaksiyonlar için gereken madde miktarına.

Bir kez daha tekrarlıyoruz:

a) maddeler birinin n molekülünün diğerinin m molekülüne oranında reaksiyona girer. Bu oran 100 molekül için aynı olacaktır. başlangıç ​​malzemesi ve yüz trilyon veya yüz trilyon trilyon için.
b) Kolaylık sağlamak için, molekülleri parça olarak saymamak için özel bir sayma birimi - mol, yani aynı anda 6,02·10 23 molekül - buldular. Bu mollerin sayısına olağan “madde miktarı” denir.
c) Her maddenin bir molü farklı ağırlığa sahiptir, çünkü Bir maddeyi oluşturan moleküller ve atomlar farklı ağırlıktadır. Bir maddenin bir molünün kütlesine molar kütle denir. Başka bir örnek, sıradan ve kum-kireç tuğlalarının farklı ağırlıkta olmasıdır. Bir benzetme yaparsak, "bin tuğlanın ağırlığı" "molar kütledir" (farkıyla 1000 molekül değil, daha fazlası vardır). Bu "bin tuğlanın" kütlesi kum-kireç tuğlaları ve sıradan tuğlalar için farklıdır.
d) Tüm bu bahçeyi çitle çeviriyoruz, böylece reaktif kütlesinden madde miktarına (molekül sayısı, mol sayısı) ve geriye doğru hareket etmek kolay olsun. Ve ileri geri gitmeniz gerekiyor çünkü gerçek dünyada reaktifleri gram cinsinden ölçüyoruz ve kimyasal reaksiyonlar kütleyle değil molekül sayısıyla orantılıdır.

Not: Kimyagerler ve diğerleri için burada kasıtlı olarak pek çok şeyi basitleştirdim. 12 gramın 1 mol karbon değil, 1 mol C12 izotopu molekülü olduğunu veya “moleküller” yerine “moleküller” yazılması gerektiğini açıklamama gerek yok. yapısal birimler"(moleküller, iyonlar, atomlar...), 1 mol gazın aynı koşullar altında aynı hacmi kapladığını ve çok daha fazlasını özellikle belirtmedi

Ders kitaplarında hoşlanmadığım şey sadece resmi tanım Bu kavramın anlamını ve neden gerekli olduğunu belirtmeden dua etmek.

Kimya okumaya başlayan her okul çocuğu “köstebek” kavramıyla karşılaşır. Daha fazlası ile karmaşık kavramlar Bir molün ne olduğunu bilmeden solventin konsantrasyonu, molaritesi gibi parametrelerin anlaşılması zordur. Güvelerin bunlardan biri olduğu sonucuna varılabilir. en önemli kavramlar kimyada. Mol sayısını belirlemeden birçok problem çözülemez.

Tanım

Peki kimyada köstebek nedir? Açıklaması oldukça basit: Bu, SI birimlerinden biri olan madde miktarının ifade edildiği bir birimdir. Kimyada molün tanımı şu şekilde formüle edilebilir: 1 mol, 12 g karbon-12'nin içerdiği yapısal parçacıklara eşdeğerdir.

Bu izotopun 12 gramının Avogadro sabitine sayısal olarak eşit sayıda atom içerdiği bulunmuştur.

Kavramın kökeni

Kimyada köstebeğin ne olduğunu tanımlar yardımıyla biraz anladıktan sonra bu kavramın tarihine dönelim. Yaygın olarak inanıldığı gibi, "köstebek" terimi, Alman kimyager Wilhelm Oswald tarafından tanıtıldı. Nobel Ödülü 1909'da. "Köstebek" kelimesi açıkça "molekül" kelimesinden gelmektedir.

İlginç bir gerçek şu ki, Avogadro'nun aynı koşullar altında aynı hacimdeki farklı gazların aynı miktarda madde içerdiği hipotezi Oswald'dan çok önce ortaya atılmıştı ve sabitin kendisi de Avogadro tarafından 1940'larda hesaplanmıştı. XIX'in başı yüzyıl. Yani, "mol" kavramı mevcut olmasa da, madde miktarı fikri zaten mevcuttu.

Temel formüller

Sorunun verilerine bağlı olarak madde miktarı farklı şekilde bulunur. Bu miktarın kütlenin molar kütleye oranı olarak ifade edildiği en yaygın formül budur:

Bir maddenin miktarının ilave bir miktar olduğunu söylemeye değer. Yani bir karışım için bu miktarın değerini hesaplamak için önce her bir elementin madde miktarını belirleyip toplamanız gerekir.

Parçacık sayısı biliniyorsa başka bir formül uygulanır:

Sorun, işlemin şu anda gerçekleştiğini belirtiyorsa normal koşullar, kullanabilirsin aşağıdaki kural: Normal koşullar altında herhangi bir gaz, 22,4 litre gibi değişmez bir hacim kaplar. Daha sonra aşağıdaki ifadeyi kullanabilirsiniz:

Madde miktarı Clapeyron denklemiyle ifade edilir:

Kimyada köstebeğin ne olduğu bilgisi ve temel formüller Bir maddenin mol sayısını belirlemek, birçok problemin çok daha hızlı çözülmesini mümkün kılar. Bir maddenin miktarı biliniyorsa kütlesi, hacmi, yoğunluğu ve diğer parametreleri bulunabilir.

Bir maddenin miktar birimi alınır mol - 0,012 kg karbon izotopu 12 C'de bulunan atomlarla aynı sayıda yapısal birim (atom, iyon, molekül vb.) içeren madde miktarı. Bir maddenin bir molünde bulunan parçacıkların sayısı isminde Avogadro sayısı (Avagadro sabiti) N A . Bu, maddenin doğasına ve dış koşullara bağlı olmayan evrensel sabitlerden biridir.

N Bir ≈ 6,022. 10 23 mol-1 (60 belirleme yöntemi).

Bir maddenin mol cinsinden ifade edilen miktarı, maddenin molar kütlesi adı verilen bir miktar olan kütlesiyle ilişkilidir.

Molar kütle sayısal olarak moleküler kütleye eşittir:

Oksijen (O2) – bağıl molekül ağırlığı 32 c.u. ve molar kütle – 32 g/mol. Avogadro sabitini bilerek bulabiliriz mutlak değer Herhangi bir atomun (molekülün) kütlesini hesaplayın ve atomların boyutlarını tahmin edin.

Bir atomun (molekülün) m kütlesi, M molar kütlesinin Avagadro sabitine bölünmesiyle bulunur:

Molar hacim, bir maddenin 1 molünün l/mol cinsinden ifade edilen hacmidir.

Gazların molar hacmini belirlemek için Avagadro yasası kullanılır: Aynı koşullar (sıcaklık ve basınç) altındaki tüm gazların eşit hacimleri aynı numara moleküller.

Avagadro yasasının sonuçları:

1) Aynı sıcaklık ve basınçta herhangi bir maddenin 1 molü gaz hali aynı hacmi kaplar.

2) Normal şartlarda herhangi bir gazın 1 molü 22,4 litre hacim kaplar.

normal koşullar: hayır. 1 atm = 101325 Pa = 760 mm Hg. ve 0 0 C.

Molar (moleküler) kütleyi belirlemek için gaz halindeki maddeler kombine olarak kullanılabilir gaz kanunu(Mendeleev-Clapeyron yasası):

,Nerede

R- basınç, Pa;

V- hacim, m3;

M- kütle, g;

T- sıcaklık, K;

M- molar kütle, g/mol;

R- evrensel gaz sabiti, J/mol∙K

Gaz halindeki maddelerin moleküler ağırlığını belirlemek için gazın bağıl yoğunluğuna ilişkin verileri de kullanabilirsiniz.

Bağıl yoğunluk bir gaz diğerine ( D) belirli bir gazın kütlesinin, aynı sıcaklık ve aynı basınçta alınan aynı hacimdeki başka bir gazın kütlesine oranıdır.

Örneğin 1 litre karbondioksitin (CO2) kütlesi 1,98 g'a eşittir, aynı koşullar altında 1 litre hidrojenin (H2) kütlesi 0,09 g'a eşittir. hidrojen: 1,98: 0,09 = 22

, Nerede

m 1, m 2- 1. ve 2. gazların kütleleri, g;

M 1, M 2- 1. ve 2. gazların molar (moleküler) kütleleri.

Atomların boyutunu belirlemek daha zordur. Bir atomun boyutu ancak şartlı olarak belirlenebilir. Kristalin basit maddeler için komşu atomların merkezleri arasındaki mesafenin yarısı atom yarıçapı olarak alınır. Bu değer maddenin yoğunluğu ve Avagadro sabiti bilinerek bulunabilir. Basit bir katının bir molünün kapladığı hacmi bölersek VM(molar hacim) Avagadro sabitine göre hesaplanırsa hacmi buluruz V, bir atom başına. Bu atom yaklaşık olarak hacmin küpüne yazılan bir küre olarak düşünülebilir. V, o zaman atom yarıçapı r denklemle ifade edilir

Bir molekülün yarıçapı benzer şekilde ifade edilir.

Atomların boyutlarını doğru bir şekilde hesaplamak için kristallerdeki konumlarını bilmek gerekir. katılar. Pek çok kişinin olduğu tespit edildi basit maddeler kürelerin en yoğun paketlenmesine benzer bir yapıya sahiptir. Bu tür ambalajlarda topların kendisi işgal edilen hacmin %74,05'ini oluşturur.

Tam değer atom yarıçapı:

Atom yarıçapları 100 pm mertebesindedir.

Talimatlar

ν miktarını bilerek sayıyı bulun moleküller içinde. Bunu yapmak için mol cinsinden ölçülen madde miktarını, sayıya eşit olan Avogadro sabiti (NA=6.022∙10^23 1/mol) ile çarpın. moleküller 1 mol maddede N=ν/NA. Örneğin 1,2 mol varsa sofra tuzu, bu durumda N=1,2∙6,022∙10^23 ≈7,2∙10^23 içerir moleküller.

Madde biliniyorsa, periyodik tablo elementlerin molar kütlesini bulun. Bunu yapmak için, tabloyu oluşturan atomların bağıl atom kütlelerini bulmak üzere tabloyu kullanın. moleküller ah, katla onları. Sonuç olarak, akrabayı alacaksınız moleküller Bir maddenin mol başına mol kütlesine sayısal olarak eşit olan görünür kütlesi. Daha sonra bir terazide test maddesinin kütlesini ölçün. Miktarı bulmak için moleküller V madde m maddesinin kütlesini Avogadro sabiti (NA=6,022∙10^23 1/mol) ile çarpın ve sonucu molar kütle M'ye (N=m∙NA/M) bölün.

Örnek Miktarı belirleyin moleküller 147 g'da bulunur. Molar kütleyi bulun. O moleküller a 2 hidrojen atomu, bir kükürt ve 4 oksijen atomundan oluşur. Atom kütleleri 1, 32 ve 16'dır. Göreceli moleküller görünen kütle 2∙1+32+4∙16=98'dir. Molar kütleye eşittir, yani M = 98 g/mol. Daha sonra miktar moleküller 147 g sülfürik asitin içerdiği N=147∙6.022∙10^23/98≈9∙10^23'e eşit olacaktır. moleküller.

Miktarı bulmak için moleküller normal koşullar altında 0ºС 760 mm Hg sıcaklıkta gaz. sütununun hacmini bulun. Bunu yapmak için, bulunduğu V'yi litre cinsinden ölçün veya hesaplayın. Miktarı bulmak için moleküller gaz, bu hacmi 22,4 litreye (normal şartlarda bir mol gazın hacmi) bölün ve Avogadro sayısıyla (NA=6,022∙10^23 1/mol) N= V∙NA/22,4 ile çarpın.

Kaynaklar:

• Molekül sayısı nasıl belirlenir

A. Avogadro, 1811'de, gelişimin en başında atom teorisi eşit miktarlarda olduğu varsayımını yaptı ideal gazlar Aynı basınç ve sıcaklıkta aynı sayıda molekül vardır. Daha sonra bu varsayım doğrulandı ve gerekli bir sonuç haline geldi. kinetik teorisi. Şimdi bu teoriye Avogadro deniyor.

Talimatlar

Konuyla ilgili video

Molekül elektriksel olarak nötr bir parçacıktır ve her şeye sahiptir. kimyasal özellikler bu özel maddenin doğasında var. Gazlar dahil: oksijen, nitrojen, klor vb. Gaz moleküllerinin sayısını nasıl belirleyebilirsiniz?

Talimatlar

Normal şartlarda bu gazın 320 gramında ne kadar oksijen bulunduğunu hesaplamanız gerekiyorsa öncelikle bu miktarda kaç mol oksijen bulunduğunu belirleyin. Periyodik tabloya göre yuvarlatılmış olduğunu görebilirsiniz. atom kütlesi oksijen - 16 atomik birim. Oksijen molekülü diatomik olduğundan molekülün kütlesi 32 atomik birim olacaktır. Bu nedenle mol sayısı 320/32 = 10'dur.

Size daha fazla yardımcı olacaktır evrensel numara Sabit koşullar altında eşit hacimdeki ideal moleküllerin eşit sayıda molekül içerdiğini öne süren Avogadro adı verildi. N(A) sembolüyle gösterilir ve çok büyüktür - 6,022*10(23). Bu sayıyı hesaplanan oksijen mol sayısıyla çarpın ve 320 gram oksijende gerekli molekül sayısının 6,022*10(24) olduğunu göreceksiniz.

Peki ya oksijene, kapladığı hacme ve sıcaklığa ihtiyacınız varsa? Bu verilerle moleküllerinin sayısı nasıl hesaplanır? Ve burada karmaşık bir şey yok. İdeal gazlar için evrensel Mendeleev-Clapeyron denklemini yazmanız yeterlidir:

P pascal cinsinden gaz basıncıdır, V ise hacmidir metreküp, R evrensel gaz sabitidir, M gazın kütlesidir ve m molar kütlesidir.

Bu denklemi biraz yeniden düzenlersek şunu elde ederiz:

Gerekli tüm verilere sahip olduğunuz için (basınç, hacim, sıcaklık başlangıçta ayarlanmıştır, R = 8,31 ve oksijenin molar kütlesi = 32 gram/mol), belirli bir hacim, basınç ve sıcaklıkta gazın kütlesini kolayca bulabilirsiniz. . Ve sonra problem yukarıda açıklanan örnektekiyle tamamen aynı şekilde çözülür: N(A)M/m. Hesaplamalar yaptıktan sonra, içinde kaç tane oksijen molekülü bulunduğunu öğreneceksiniz. verilen koşullar.

Konuyla ilgili video

Yararlı tavsiye

Hiçbiri gerçek gaz(oksijen dahil) elbette ideal değildir, bu nedenle Mendeleev-Clapeyron denklemi yalnızca normalden çok fazla farklı olmayan koşullar altında hesaplamalar için kullanılabilir.

Molekül o kadar küçük boyutlara sahiptir ki, herhangi bir maddenin en küçük tanesinde veya damlasında bile molekül sayısı çok büyük olacaktır. kullanılarak ölçülemez. geleneksel yöntemler hesap.

"Köstebek" nedir ve bir maddedeki molekül sayısını bulmak için nasıl kullanılır?

Belirli bir madde miktarında kaç molekül bulunduğunu belirlemek için “mol” kavramı kullanılır. Bir mol, 6.022*10^23 molekülünü (veya atomunu veya iyonunu) içeren bir maddenin miktarıdır. Bu devasa değere “Avogadro sabiti” adı veriliyor ve adını ünlü İtalyan bilim adamından alıyor. Değer NA olarak belirlenmiştir. Avogadro sabitini kullanarak herhangi bir maddenin herhangi bir sayıdaki molünde kaç tane molekül bulunduğunu çok kolay bir şekilde belirleyebilirsiniz. Örneğin 1,5 mol 1,5*NA = 9,033*10^23 molekül içerir. Çok yüksek ölçüm doğruluğunun gerekli olduğu durumlarda Avogadro sayısı değerinin kullanılması gerekmektedir. çok sayıda ondalık basamaklar. En tam değeri: 6,022 141 29(27)*10^23.

Bir maddenin mol sayısı nasıl bulunur?

Belirli bir madde miktarında kaç mol bulunduğunun belirlenmesi çok basittir. Bunu yapmak için yalnızca maddenin tam formülüne ve periyodik tabloya sahip olmanız yeterlidir. Diyelim ki 116 gram normal sofra tuzunuz var. Böyle bir miktarda kaç mol bulunduğunu (ve buna göre kaç tane molekül bulunduğunu) belirlemeniz gerekiyor mu?

Her şeyden önce şunu hatırla kimyasal formül sofra tuzu. Şuna benziyor: NaCl. Bu maddenin molekülü iki atomdan (daha doğrusu iyonlardan) oluşur: sodyum ve klor. Molekül ağırlığı nedir? Elementlerin atom kütlelerinden oluşur. Periyodik tabloyu kullanarak sodyumun atom kütlesinin yaklaşık 23 ve klorun atom kütlesinin 35 olduğunu biliyorsunuz. Bu nedenle bu maddenin moleküler kütlesi 23 + 35 = 58'dir. Kütle atomik kütle birimleriyle ölçülür; burada en hafif atom standart olarak alınır - hidrojen.

Ve bir maddenin moleküler kütlesini bilerek, onun molar kütlesini (yani bir molün kütlesini) hemen belirleyebilirsiniz. Gerçek şu ki, sayısal olarak moleküler ve molar kütle tamamen aynıdır, yalnızca farklı ölçü birimlerine sahiptirler. Molekül kütlesi atomik birimlerle ölçülürse, molar kütle gram cinsinden ölçülür. Dolayısıyla 1 mol sofra tuzu yaklaşık 58 gramdır. Ve sorunun şartlarına göre 116 gram sofra tuzunuz var, yani 116/58 = 2 mol. 2'yi Avogadro sabiti ile çarpmak, 116 gram sodyumda yaklaşık 12.044*10^23 veya yaklaşık 1.2044*10^24 molekül bulunduğunu belirler.