При проведенні хімічних реакцій хімікам важливо знати співвідношення реагуючих речовин із тим, щоб при проходженні реакції речовини повністю прореагували і жодної не залишилось у залишку2 Н2 + O2 = 2 Н2 О дві молекули водню одна молекула кисню дві молекули води. Лічити молекули незручно, і у хімії речовини рахують порціями, або кількістю речовини
Кількість речовини – це фізична величина, яка показує, скільки найменших частинок (атомів, молекул, йонів) даної речовини міститься у тому чи іншому зразку речовини. Одиниця вимірювання кількості речовини – моль. Слово «моль» походить від латинського «moles», що означає «кількість, безліч»Кількість речовини позначається латинською n (ен) або грецькою ν (ню)
1 моль речовини містить 6,02⋅1023 структурних частинок (атомів, молекул чи йонів). Ця величина називається «сталою Авогадро», позначається NA і виражається в моль−1 Амедео Авогадро. Число Авогадро – дуже велике. Якби всю поверхню Землі вкрити рівномірним шаром купюр, то утворився б шар заввишки 2 м. Проте молекули є дуже малими. І якщо ми візьмемо стільки молекул води, то наповнимо ними лише п’яту частину склянки
Задача 1. Скільки атомів Фосфору міститься у зразку червоного фосфору кількістю речовини 0,5 моль?Дано: ν (Р) = 0,5 моль. Знайти: N (Р) - ?Розв’язання: Запишемо формулу для знаходження загального числа структурних частинок речовини: N = ν ⋅ NА, NA = 6,02 ⋅1023 моль−1 2. Обчислимо число атомів Фосфору: N(Р) = 0,5 моль ⋅ 6,02 ⋅1023 моль−1 = 3,01 ⋅ 1023 Відповідь: у зразку фосфору кількістю речовини 0,5 моль міститься 3,01 ⋅1023 атомів.
Задача 2. У кімнаті міститься 2,76 ⋅1026 молекул кисню. Визначте кількість речовини кисню у кімнаті. Дано: N (О2) = 2,76 ⋅1026 Знайти: ν (О2) - ?Розв’язання: Запишемо формулу для знаходження кількості речовини: , NA = 6,02 ⋅1023 моль−1 2. Обчислимо кількість речовини кисню: ν (О2) =Відповідь: кількість речовини кисню 459 моль.2,76 ⋅10266,02 ⋅1023 моль−1 N NАν = = 459 моль
Задача 3 . Визначте число атомів Оксигену і Гідрогену, що містяться у 5 моль води. Дано: ν (Н2 О) = 5 моль. Знайти: N (О) - ? N (Н) - ?Розв’язання: Запишемо формулу для знаходження загального числа структурних частинок речовини: N = ν ⋅ NА, NA = 6,02 ⋅1023 моль−1 2. В одній молекулі води міститься один атом Оксигену і два атоми Гідрогену. Отже, в 5 молях води - в 5 разів більше атомів: 5 моль атомів О і 10 моль атомів Н. Обчислимо число атомів Оксигену: N (О) = 5 моль ⋅6,02 ⋅1023 моль−1 = 30,1 ⋅ 1023= 3,01 ⋅ 1024 Обчислимо число атомів Гідрогену: N (Н) = 10 моль ⋅6,02 ⋅1023 моль−1 = 60,2 ⋅ 1023 = 6,02 ⋅ 1024 Відповідь: число атомів Оксигену 3,01 ⋅ 1024 ,число атомів Гідрогену 6,02 ⋅ 1024
Задача 4. Скільки атомів Сульфуру містить 2 моль сірки? Дано: ν (S) = 2 моль. Знайти: N (S) - ?Розв’язання: Запишемо формулу для знаходження загального числа структурних частинок речовини: N = ν ⋅ NА, NA = 6,02 ⋅1023 моль−1 2. Обчислимо число атомів Сульфуру: N = 2 моль ⋅ 6,02 ⋅1023 моль−1 = 12,04 ⋅ 1023= 1,204 ⋅ 1024 Відповідь: у 2 моль сірки міститься 1,204⋅1024 атомів Сульфуру.
Задача 5. Скільки молекул містить порція води кількістю речовини 3 моль? Дано: ν (Н2 О) = 3 моль. Знайти: N (Н2 О) - ?Розв’язання: Запишемо формулу для знаходження загального числа структурних частинок речовини: N = ν ⋅ NА, NA = 6,02 ⋅1023 моль−1 2. Обчислимо число молекул води: N = 3 моль ⋅6,02 ⋅1023 моль−1 =18,06 ⋅ 1023=1,806 ⋅ 1024 Відповідь: у воді кількістю речовини 3 моль міститься 1,806 ⋅1024 молекул.
Задача 6. Скільки атомів Р і О і молекул міститься у фосфор(V) оксиді Р2 О5 кількістю речовини 0,25 моль?Дано: ν (Р2 О5) = 0,25 моль. Знайти: N (Р) - ? N (О) - ?Розв’язання: Запишемо формулу для знаходження загального числа структурних частинок речовини: N = ν ⋅ NА, NA = 6,02 ⋅1023 моль−1 2. N (Р2 О5) = 0,25 моль ⋅6,02 ⋅1023 моль−1 = 1,505 ⋅ 10232. В одній формульній одиниці Р2 О5міститься два атоми Фосфору і п’ять атомів Оксигену. Отже, в 0,25 молях води міститься: 2 ⋅0,25 = 0,5 моль атомів Р і 5 ⋅0,25 = 1,25 моль атомів О. N (Р) = 0,5 моль ⋅6,02 ⋅1023 моль−1 = 3,01 ⋅ 1023 N (О) = 1,25 моль ⋅6,02 ⋅1023 моль−1 = 7,525 ⋅ 1023 Відповідь: число молекул 1,505 ⋅1023,число атомів Фосфору 3,01 ⋅ 1023 ,число атомів Оксигену 7,525 ⋅ 1023
Підведемо підсумки!Кількість речовини – це фізична величина, яка показує, скільки найменших частинок (атомів, молекул, йонів) даної речовини міститься у тому чи іншому зразку речовини. Моль – це одиниця кількості речовини, позначається ν (ню).1 моль речовини містить 6,02⋅1023 частинок – це число Авогадро. Якщо відома кількість речовини, то число частинок у ній ми будемо вираховувати за формулою: N = ν • NА , де N – загальне число частинок, ν – кількість речовини і NА – число Авогадро.