Поняття моль використовують для вимірювання хімічних речовин. З 'ясуємо особливості цієї величини, наведемо приклади розрахункових завдань з її участю, визначимо важливість даного терміну.
Визначення
Моль у хімії - це одиниця обчислення. Вона являє собою кількість певної речовини, в якій знаходиться стільки структурних одиниць (атомів, молекул), скільки міститься в 12 грамах атома вуглецю.
Число Авогадро
Кількість речовини пов 'язана з числом Авогадро, яке становить 6 * 10 ^ 23 1/моль. Для речовин молекулярної будови вважають, що один моль включає саме число Авогадро. Якщо потрібно порахувати число молекул, що міститься в 2 молях води, то необхідно помножити 6 * 10 23 на 2, отримуємо 12 * 10 23 штук. Розгляньмо, яку роль відіграє моль у хімії.
Кількість речовини
Речовина, що складається з атомів, містить число Авогадро. Наприклад, для атома натрію це 6 * 10 * 23 1/моль. Яке його позначення? Моль у хімії позначають грецькою літерою "ню" або латинською "n". Для проведення математичних обчислень, пов 'язаних з кількістю речовини, використовують математичну формулу:
n = N/N (A), де n - кількість речовини, N (A) - число Авогадро, N - кількість структурних частинок речовини.
Якщо необхідно, можна обчислити кількість атомів (молекул):
N=N(A) * n
Фактична маса моля називається молярною. Якщо кількість речовини визначають у молях, то величина молярної маси має одиниці виміру г/моль. У численному вираженні вона відповідає значенню відносної молекулярної маси, яку можна визначити шляхом підсумовування відносних атомних мас окремих елементів.
Наприклад, для того щоб визначити молярну масу молекули вуглекислого газу, необхідно провести такі розрахунки:
M (CO2)=Ar(C)+2Ar(O)=12+2*16=44
При обчисленні молярної маси оксиду натрію отримуємо:
M (Na2O)=2*Ar(Na)+Ar(O)=2*23+16=62
При визначенні молярної маси сірчаної кислоти підсумовуємо дві відносні атомні маси водню з однією атомною масою сірки і чотирма відносними атомними масами кисню. Їх значення завжди можна знайти в періодичній таблиці Менделєєва. У підсумку отримуємо 98.
Моль у хімії дозволяє проводити різноманітні розрахунки, пов 'язані з хімічними рівняннями. Всі типові розрахункові завдання в неорганічній та органічній хімії, які передбачають знаходження маси та обсягу речовин, вирішуються саме через молі.
Приклади розрахункових завдань
Молекулярна формула будь-якої речовини вказує на кількість молей кожного елемента, включеного до її складу. Наприклад, один моль фосфорної кислоти містить три молі атомів водню, один моль атомів фосфору і чотири молі атомів кисню. Все досить просто. Моль у хімії є переходом з мікроміру молекул і атомів у макросистему з кілограмами і грамами.
Завдання 1. Визначте число молекул води, що містяться в 16,5 молях.
Для вирішення використовуємо зв 'язок між числом Авогадро (кількість речовини). Отримуємо:
16,5 * 6,022 * 1023 = 9,9 * 1024 молекул.
Завдання 2. Розрахуйте число молекул, що містяться в 5 г вуглекислого газу.
Спочатку необхідно обчислити молярну масу даної речовини, скориставшись її зв 'язком з відносною молекулярною масою. Отримуємо:
M (CO2)=Ar(C)+2Ar(O)=12+2*16=44.
Далі обчислюємо число молекул, використовуючи формулу, наведену вище:
N = 5/44 * 6,023 * 1023 = 6,8 * 1023 молекул.
Алгоритм завдань на хімічне рівняння
При обчисленні маси або продуктів реакції на рівняння використовують певний алгоритм дій. Спочатку визначають, яка з вихідних речовин у нестачі. Для цього знаходять їх кількість у молях. Далі складають рівняння процесу, обов 'язково розставляють стереохімічні коефіцієнти. Над речовинами записують вихідні дані, під ними вказують кількість речовини, взяту в молях (за коефіцієнтом). У разі необхідності здійснюють переклад одиниць вимірювання, користуючись формулами. Далі складають пропорцію і вирішують її математичним способом.
Якщо пропонується більш складне завдання, то попередньо обчислюють масу чистої речовини, прибираючи домішки, потім вже приступають до визначення її кількості (в молях). Жодне завдання в хімії, пов 'язане з рівнянням реакції, не вирішується без такої величини, як моль. Крім того за допомогою даного терміну, легко можна визначити кількість молекул або атомів, скориставшись для таких обчислень постійним числом Авогадро. Розрахункові завдання включені до тестових питань з хімії для випускників основної та середньої загальноосвітньої школи.