Uzito wa Masi katika jedwali la upimaji. Masi ya Molar, maana yake na hesabu

Uzito wa molar wa dutu, inayoashiria M, ni molekuli ambayo mole 1 ya dutu fulani ya kemikali inayo. Uzito wa molar hupimwa kwa kg/mol au g/mol.

Maagizo

• Kuamua wingi wa molar ya dutu, ni muhimu kujua muundo wake wa ubora na kiasi. Uzito wa molar ulioonyeshwa katika g/mol ni sawa na idadi ya molekuli ya dutu hii - Bw.
• Masi ya molekuli ni molekuli ya molekuli ya dutu, iliyoonyeshwa katika vitengo vya molekuli ya atomiki. Uzito wa Masi pia huitwa uzito wa Masi. Ili kupata molekuli ya molekuli, unahitaji kuongeza wingi wa jamaa wa atomi zote zinazounda muundo wake.
• Uzito wa atomi unaohusiana ni wingi wa atomi ulioonyeshwa katika vitengo vya molekuli ya atomiki. Kitengo cha molekuli ya atomiki ni kipimo cha kawaida cha misa ya atomiki na molekuli, sawa na 1/12 ya molekuli ya atomi ya 12C ya neutral, isotopu ya kawaida ya kaboni.
• Misa ya atomiki ya elementi zote za kemikali zilizopo kwenye ukoko wa dunia zimewasilishwa katika jedwali la upimaji. Kwa kuongeza wingi wa atomiki wa vipengele vyote vinavyounda dutu ya kemikali au molekuli, utapata molekuli ya molekuli ya dutu ya kemikali, ambayo itakuwa sawa na molekuli ya molar, iliyoonyeshwa katika g/mol.
• Pia, molekuli ya molar ya dutu ni sawa na uwiano wa wingi wa dutu m (kipimo cha kilo au gramu) kwa kiasi cha dutu ν (kipimo katika moles).

2.10.1. Uhesabuji wa wingi wa jamaa na kabisa wa atomi na molekuli

Misa ya jamaa ya atomi na molekuli imedhamiriwa kwa kutumia zile zilizotolewa kwenye jedwali na D.I. Thamani za Mendeleev za misa ya atomiki. Wakati huo huo, wakati wa kufanya mahesabu kwa madhumuni ya kielimu, maadili ya misa ya atomiki ya vitu kawaida huzungushwa kwa nambari nzima (isipokuwa klorini, misa ya atomiki ambayo inachukuliwa kuwa 35.5).

Mfano 1. Uzito wa atomiki wa kalsiamu A r (Ca) = 40; wingi wa atomiki wa platinamu A r (Pt)=195.

Uzito wa jamaa wa molekuli huhesabiwa kama jumla ya wingi wa atomi wa atomi zinazounda molekuli fulani, kwa kuzingatia kiasi cha dutu yao.

Mfano 2. Masi ya molar ya asidi ya sulfuriki:

M r (H 2 SO 4) = 2A r (H) + A r (S) + 4A r (O) = 2 · 1 + 32 + 4· 16 = 98.

Misa kamili ya atomi na molekuli hupatikana kwa kugawanya molekuli 1 ya dutu kwa nambari ya Avogadro.

Mfano 3. Kuamua wingi wa atomi moja ya kalsiamu.

Suluhisho. Masi ya atomiki ya kalsiamu ni A r (Ca) = 40 g / mol. Uzito wa atomi moja ya kalsiamu itakuwa sawa na:

m(Ca)= A r (Ca) : N A =40: 6.02 · 10 23 = 6,64· Miaka 10-23

Mfano 4. Kuamua wingi wa molekuli moja ya asidi ya sulfuriki.

Suluhisho. Masi ya molar ya asidi ya sulfuriki ni M r (H 2 SO 4) = 98. Uzito wa molekuli moja m (H 2 SO 4) ni sawa na:

m(H 2 SO 4) = M r (H 2 SO 4) : N A = 98:6.02 · 10 23 = 16,28· Miaka 10-23

2.10.2. Uhesabuji wa kiasi cha dutu na hesabu ya idadi ya chembe za atomiki na Masi kutoka kwa maadili yanayojulikana ya misa na kiasi.

Kiasi cha dutu imedhamiriwa kwa kugawanya misa yake, iliyoonyeshwa kwa gramu, na molekuli yake ya atomiki (molar). Kiasi cha dutu katika hali ya gesi katika ngazi ya sifuri hupatikana kwa kugawanya kiasi chake kwa kiasi cha mole 1 ya gesi (22.4 l).

Mfano 5. Tambua kiasi cha dutu ya sodiamu n(Na) iliyo katika 57.5 g ya chuma cha sodiamu.

Suluhisho. Uzito wa atomiki wa sodiamu ni sawa na A r (Na) = 23. Tunapata kiasi cha dutu hii kwa kugawanya misa ya chuma cha sodiamu na misa yake ya atomiki:

n(Na)=57.5:23=2.5 mol.

Mfano 6. Amua kiasi cha dutu ya nitrojeni ikiwa kiasi chake katika hali ya kawaida. ni 5.6 l.

Suluhisho. Kiasi cha dutu ya nitrojeni n(N 2) tunapata kwa kugawa kiasi chake kwa kiasi cha mole 1 ya gesi (22.4 l):

n(N 2)=5.6:22.4=0.25 mol.

Idadi ya atomi na molekuli katika dutu huamuliwa kwa kuzidisha kiasi cha dutu ya atomi na molekuli kwa nambari ya Avogadro.

Mfano 7. Kuamua idadi ya molekuli zilizomo katika kilo 1 ya maji.

Suluhisho. Tunapata kiasi cha maji kwa kugawanya uzito wake (1000 g) kwa molekuli yake ya molar (18 g/mol):

n (H 2 O) = 1000:18 = 55.5 mol.

Idadi ya molekuli katika 1000 g ya maji itakuwa:

N(H 2 O) = 55.5 · 6,02· 10 23 = 3,34· 10 24 .

Mfano 8. Tambua idadi ya atomi zilizomo katika lita 1 (n.s.) ya oksijeni.

Suluhisho. Kiasi cha dutu ya oksijeni, ambayo chini ya hali ya kawaida ni lita 1, ni sawa na:

n(O 2) = 1: 22.4 = 4.46 · 10-2 mol.

Idadi ya molekuli za oksijeni katika lita 1 (n.s.) itakuwa:

N(O 2) = 4.46 · 10 -2 · 6,02· 10 23 = 2,69· 10 22 .

Ikumbukwe kwamba 26.9 · Molekuli 10 22 zitakuwa katika lita 1 ya gesi yoyote katika hali ya mazingira. Kwa kuwa molekuli ya oksijeni ni diatomic, idadi ya atomi za oksijeni katika lita 1 itakuwa mara 2 zaidi, i.e. 5.38 · 10 22 .

2.10.3. Mahesabu ya wastani wa molekuli ya molar ya mchanganyiko wa gesi na sehemu ya kiasi
gesi zilizomo ndani yake

Kiwango cha wastani cha molar ya mchanganyiko wa gesi huhesabiwa kulingana na molekuli ya molar ya gesi zinazounda mchanganyiko huu na sehemu zao za kiasi.

Mfano 9. Kwa kuzingatia kwamba maudhui (kwa asilimia kwa kiasi) ya nitrojeni, oksijeni na argon katika hewa ni 78, 21 na 1, kwa mtiririko huo, huhesabu wastani wa molekuli ya hewa ya hewa.

Suluhisho.

M hewa = 0.78 · M r (N 2)+0.21 · M r (O 2)+0.01 · M r (Ar)= 0.78 · 28+0,21· 32+0,01· 40 = 21,84+6,72+0,40=28,96

Au takriban 29 g/mol.

Mfano 10. Mchanganyiko wa gesi una 12 l NH 3, 5 l N 2 na 3 l H 2, kipimo kwa no. Kuhesabu sehemu za kiasi cha gesi katika mchanganyiko huu na wastani wa molekuli yake ya molar.

Suluhisho. Kiasi cha jumla cha mchanganyiko wa gesi ni V=12+5+3=20 lita. Sehemu za kiasi cha gesi j zitakuwa sawa:

φ(NH 3)= 12:20=0.6; φ(N 2)=5:20=0.25; φ(H 2)=3:20=0.15.

Uzito wa wastani wa molar huhesabiwa kulingana na sehemu za kiasi cha gesi zinazounda mchanganyiko huu na uzani wao wa Masi:

M=0.6 · M(NH 3)+0.25 · M(N 2)+0.15 · M(H2) = 0.6 · 17+0,25· 28+0,15· 2 = 17,5.

2.10.4. Uhesabuji wa sehemu kubwa ya kipengele cha kemikali katika kiwanja cha kemikali

Sehemu ya wingi ω ya kipengele cha kemikali hufafanuliwa kama uwiano wa wingi wa atomi ya kipengele X kilicho katika misa fulani ya dutu kwa wingi wa dutu hii m. Sehemu ya misa ni kiasi kisicho na kipimo. Inaonyeshwa katika sehemu za umoja:

ω(X) = m(X)/m (0<ω< 1);

au kama asilimia

ω(X),%= 100 m(X)/m (0%<ω<100%),

ambapo ω(X) ni sehemu kubwa ya kipengele cha kemikali X; m (X) - wingi wa kipengele cha kemikali X; m ni wingi wa dutu.

Mfano 11. Kokotoa sehemu kubwa ya manganese katika oksidi ya manganese (VII).

Suluhisho. Masi ya molar ya dutu ni: M(Mn) = 55 g/mol, M(O) = 16 g/mol, M(Mn 2 O 7) = 2M(Mn) + 7M(O) = 222 g/mol . Kwa hivyo, wingi wa Mn 2 O 7 na kiasi cha dutu 1 mole ni:

m(Mn 2 O 7) = M(Mn 2 O 7) · n(Mn 2 O 7) = 222 · 1= 222 g.

Kutoka kwa formula Mn 2 O 7 inafuata kwamba kiasi cha dutu ya atomi ya manganese ni kubwa mara mbili kuliko kiasi cha dutu ya oksidi ya manganese (VII). Ina maana,

n(Mn) = 2n(Mn 2 O 7) = 2 mol,

m(Mn)= n(Mn) · M(Mn) = 2 · 55 = 110 g.

Kwa hivyo, sehemu kubwa ya manganese katika oksidi ya manganese(VII) ni sawa na:

ω(X)=m(Mn) : m(Mn 2 O 7) = 110:222 = 0.495 au 49.5%.

2.10.5. Kuanzisha fomula ya kiwanja cha kemikali kulingana na muundo wake wa kimsingi

Njia rahisi zaidi ya kemikali ya dutu imedhamiriwa kwa msingi wa maadili yanayojulikana ya sehemu kubwa ya vitu vilivyojumuishwa katika muundo wa dutu hii.

Wacha tuseme kuna sampuli ya dutu Na x P y O z na wingi wa m o g Wacha tuchunguze jinsi fomula yake ya kemikali imedhamiriwa ikiwa idadi ya dutu ya atomi za vitu, misa yao au sehemu za misa kwenye muundo. molekuli inayojulikana ya dutu hii inajulikana. Fomula ya dutu imedhamiriwa na uhusiano:

x: y: z = N(Na) : N(P) : N(O).

Uwiano huu haubadiliki ikiwa kila neno limegawanywa na nambari ya Avogadro:

x: y: z = N(Na)/N A: N(P)/N A: N(O)/N A = ν(Na) : ν(P) : ν(O).

Kwa hivyo, ili kupata formula ya dutu, ni muhimu kujua uhusiano kati ya kiasi cha vitu vya atomi katika molekuli sawa ya dutu:

x: y: z = m(Na)/M r (Na) : m(P)/M r (P) : m(O)/M r (O).

Ikiwa tutagawanya kila neno la mlingano wa mwisho kwa wingi wa sampuli m o , tunapata usemi unaoturuhusu kubainisha muundo wa dutu hii:

x: y: z = ω(Na)/M r (Na) : ω(P)/M r (P) : ω(O)/M r (O).

Mfano 12. Dutu hii ina 85.71 wt. % kaboni na 14.29 wt. % hidrojeni. Uzito wake wa molar ni 28 g / mol. Amua formula rahisi na ya kweli ya kemikali ya dutu hii.

Suluhisho. Uhusiano kati ya idadi ya atomi katika molekuli ya C x H y imedhamiriwa kwa kugawanya sehemu za molekuli za kila kipengele kwa molekuli yake ya atomiki:

x:y = 85.71/12:14.29/1 = 7.14:14.29 = 1:2.

Kwa hivyo, fomula rahisi zaidi ya dutu hii ni CH 2. Fomula rahisi zaidi ya dutu haiwiani kila wakati na fomula yake ya kweli. Katika kesi hii, formula CH2 hailingani na valence ya atomi ya hidrojeni. Ili kupata formula ya kweli ya kemikali, unahitaji kujua molekuli ya molar ya dutu fulani. Katika mfano huu, molekuli ya molar ya dutu ni 28 g / mol. Kugawanya 28 kwa 14 (jumla ya misa ya atomiki inayolingana na kitengo cha fomula CH 2), tunapata uhusiano wa kweli kati ya idadi ya atomi kwenye molekuli:

Tunapata formula ya kweli ya dutu: C 2 H 4 - ethilini.

Badala ya molekuli ya molar kwa vitu vya gesi na mvuke, taarifa ya tatizo inaweza kuonyesha wiani kwa baadhi ya gesi au hewa.

Katika kesi inayozingatiwa, wiani wa gesi katika hewa ni 0.9655. Kulingana na thamani hii, molekuli ya molar ya gesi inaweza kupatikana:

M = M hewa · D hewa = 29 · 0,9655 = 28.

Katika usemi huu, M ni molekuli ya molar ya gesi C x H y, M hewa ni wastani wa molekuli ya hewa ya hewa, D hewa ni msongamano wa gesi C x H y hewa. Thamani ya molekuli ya molar inayotokana hutumiwa kuamua fomula halisi ya dutu hii.

Taarifa ya tatizo inaweza isionyeshe sehemu kubwa ya mojawapo ya vipengele. Inapatikana kwa kutoa sehemu kubwa za vitu vingine vyote kutoka kwa umoja (100%).

Mfano 13. Mchanganyiko wa kikaboni una 38.71 wt. % kaboni, 51.61 wt. % oksijeni na 9.68 wt. % hidrojeni. Amua fomula halisi ya dutu hii ikiwa msongamano wake wa mvuke kwa oksijeni ni 1.9375.

Suluhisho. Tunahesabu uwiano kati ya idadi ya atomi katika molekuli C x H y O z:

x: y: z = 38.71/12: 9.68/1: 51.61/16 = 3.226: 9.68: 3.226= 1:3:1.

Uzito wa molar M wa dutu ni sawa na:

M = M(O2) · D(O2) = 32 · 1,9375 = 62.

Fomula rahisi zaidi ya dutu hii ni CH 3 O. Jumla ya wingi wa atomiki kwa kitengo hiki cha fomula itakuwa 12 + 3 + 16 = 31. Gawanya 62 kwa 31 na upate uwiano wa kweli kati ya idadi ya atomi kwenye molekuli:

x:y:z = 2:6:2.

Kwa hivyo, fomula ya kweli ya dutu hii ni C 2 H 6 O 2. Fomu hii inalingana na muundo wa pombe ya dihydric - ethylene glycol: CH 2 (OH) - CH 2 (OH).

2.10.6. Uamuzi wa molekuli ya molar ya dutu

Uzito wa molar wa dutu unaweza kuamua kulingana na thamani ya wiani wake wa mvuke katika gesi yenye molekuli inayojulikana.

Mfano 14. Uzito wa mvuke wa kiwanja fulani cha kikaboni kwa heshima na oksijeni ni 1.8125. Kuamua molekuli ya molar ya kiwanja hiki.

Suluhisho. Uzito wa molar ya dutu isiyojulikana M x ni sawa na bidhaa ya wiani wa jamaa wa dutu hii D na molekuli ya molar ya dutu M, ambayo thamani ya msongamano wa jamaa imedhamiriwa:

M x = D · M = 1.8125 · 32 = 58,0.

Dutu zilizo na thamani ya molekuli ya molar inaweza kuwa asetoni, propionaldehyde na allyl pombe.

Uzito wa molar wa gesi unaweza kuhesabiwa kwa kutumia kiasi chake cha molar kwenye ngazi ya chini.

Mfano 15. Misa ya lita 5.6 za gesi kwenye ngazi ya chini. ni 5.046 g. Kokotoa molekuli ya gesi hii.

Suluhisho. Kiasi cha molar ya gesi kwa sifuri ni lita 22.4. Kwa hiyo, molekuli ya molar ya gesi inayotaka ni sawa na

M = 5.046 · 22,4/5,6 = 20,18.

Gesi inayotakiwa ni Neon.

Mlinganyo wa Clapeyron-Mendeleev hutumiwa kukokotoa molekuli ya molar ya gesi ambayo kiasi chake kinatolewa chini ya hali nyingine zaidi ya kawaida.

Mfano 16. Kwa joto la 40 o C na shinikizo la kPa 200, wingi wa lita 3.0 za gesi ni 6.0 g Kuamua molekuli ya molar ya gesi hii.

Suluhisho. Kubadilisha idadi inayojulikana kwenye mlinganyo wa Clapeyron-Mendeleev tunapata:

M = mRT/PV = 6.0 · 8,31· 313/(200· 3,0)= 26,0.

Gesi inayohusika ni asetilini C 2 H 2 .

Mfano 17. Mwako wa lita 5.6 (n.s.) za hidrokaboni zinazozalishwa 44.0 g ya dioksidi kaboni na 22.5 g ya maji. Uzito wa jamaa wa hidrokaboni kwa heshima na oksijeni ni 1.8125. Amua formula halisi ya kemikali ya hidrokaboni.

Suluhisho. Equation ya mmenyuko kwa mwako wa hidrokaboni inaweza kuwakilishwa kama ifuatavyo:

C x H y + 0.5(2x+0.5y)O 2 = x CO 2 + 0.5y H 2 O.

Kiasi cha hidrokaboni ni 5.6:22.4=0.25 mol. Kama matokeo ya mmenyuko, 1 mol ya dioksidi kaboni na 1.25 mol ya maji huundwa, ambayo ina 2.5 mol ya atomi za hidrojeni. Wakati hydrocarbon inachomwa na kiasi cha mole 1 ya dutu hii, moles 4 za dioksidi kaboni na moles 5 za maji hupatikana. Kwa hivyo, mole 1 ya hidrokaboni ina moles 4 za atomi za kaboni na moles 10 za atomi za hidrojeni, i.e. formula ya kemikali ya hidrokaboni ni C 4H 10. Uzito wa molar ya hidrokaboni hii ni M=4 · 12+10=58. Msongamano wake wa oksijeni wa jamaa D=58:32=1.8125 unalingana na thamani iliyotolewa katika taarifa ya tatizo, ambayo inathibitisha usahihi wa fomula ya kemikali iliyopatikana.

Wanafunzi wengi wa shule ya upili huchukulia kemia kuwa mojawapo ya somo gumu na lisilopendeza kwao. Kwa kweli, kemia sio ngumu zaidi kuliko fizikia au hisabati, na katika hali nyingine ni ya kuvutia zaidi kuliko wao. Wanafunzi wengi, ambao bado hawajaanza kusoma kemia, tayari wanaiogopa kwa uangalifu, baada ya kusikia hakiki nyingi kutoka kwa wanafunzi wa shule ya upili juu ya "kutisha" zote za somo hili na "udhalimu" wa mwalimu wake.

Sababu nyingine kwa nini kemia ni ngumu ni kwamba hutumia dhana na masharti maalum ambayo mwanafunzi hajawahi kukutana nayo hapo awali na ambayo ni ngumu kupata mlinganisho katika maisha ya kila siku. Bila maelezo yanayofaa kutoka kwa mwalimu, maneno haya yanabaki kutoeleweka na wanafunzi, ambayo inachanganya mchakato mzima unaofuata wa kusoma kemia.

Moja ya maneno haya ni dhana ya molekuli ya molar ya dutu na kazi ya kuipata. Huu ndio msingi wa misingi ya somo zima la kemia.

Ni nini molekuli ya molar ya dutu
Ufafanuzi wa classic ni kwamba molekuli ya molar ni wingi wa mole moja ya dutu. Kila kitu kinaonekana kuwa rahisi, lakini bado haijulikani ni nini "nondo moja" na ikiwa ina uhusiano wowote na wadudu.

Mole- hii ni kiasi cha dutu ambayo ina idadi fulani ya molekuli, kuwa sahihi, 6.02 ∙ 10 23. Nambari hii inaitwa nambari ya kudumu au ya Avogadro.

Kemikali zote zina muundo tofauti na ukubwa wa Masi. Kwa hiyo, ikiwa unachukua sehemu moja yenye molekuli 6.02 ∙ 10 23, basi vitu tofauti vitakuwa na kiasi na wingi wa sehemu hii. Wingi wa sehemu hii itakuwa molekuli ya molar ya dutu fulani. Uzito wa molar kwa kawaida huonyeshwa katika kemia kwa herufi M na ina vipimo vya g/mol na kg/mol.

Jinsi ya kupata molekuli ya molar ya dutu
Kabla ya kuanza kuhesabu molekuli ya molar ya dutu, unahitaji kuelewa wazi dhana muhimu zinazohusiana nayo.

1. Uzito wa molar wa dutu kiidadi ni sawa na molekuli ya jamaa ikiwa vitengo vya kimuundo vya dutu hii ni molekuli. Masi ya dutu pia inaweza kuwa sawa na misa ya atomiki ya jamaa ikiwa vitengo vya kimuundo vya dutu hii ni atomi.
2. Uzito wa atomiki wa jamaa inaonyesha ni mara ngapi wingi wa atomi ya kipengele fulani cha kemikali ni mkubwa kuliko thamani iliyoamuliwa mapema ambayo kwayo 1/12 ya atomi ya kaboni inachukuliwa. Wazo la misa ya atomiki ya jamaa huletwa kwa urahisi, kwani ni ngumu kwa mtu kufanya kazi na nambari ndogo kama wingi wa atomi moja.
3. Ikiwa dutu ina ions, basi katika kesi hii tunazungumzia kuhusu jamaa yake misa ya formula. Kwa mfano, dutu ya calcium carbonate CaCO 3 inajumuisha ions.
   
4. Uzito wa atomiki wa dutu ya kipengele fulani cha kemikali unaweza kupatikana katika jedwali la upimaji. Kwa mfano, kwa kipengele cha kemikali cha kaboni, misa ya atomiki ya jamaa ni 12.011. Uzito wa atomiki wa jamaa hauna vitengo vya kipimo. Masi ya kaboni ya molar itakuwa sawa, kama ilivyotajwa hapo juu, na misa ya atomiki ya jamaa, lakini wakati huo huo itakuwa na vitengo vya kipimo. Hiyo ni, molekuli ya molar ya kaboni itakuwa 12 g / mol. Hii ina maana kwamba 6.02 ∙ 10 23 atomi za kaboni zitakuwa na uzito wa gramu 12.
5. Uzito wa molekuli unaohusiana unaweza kupatikana kama jumla ya misa ya atomiki ya vipengele vyote vya kemikali vinavyounda molekuli ya dutu. Hebu tuzingatie hili kwa kutumia mfano wa kaboni dioksidi, au kama kila mtu mwingine anavyoiita kaboni dioksidi, ambayo ina fomula CO 2.

   Molekuli ya kaboni dioksidi ina atomi moja ya kaboni na atomi mbili za oksijeni. Kwa kutumia jedwali la upimaji, tunaona kwamba molekuli ya jamaa ya kaboni dioksidi itakuwa sawa na 12 + 16 ∙ 2 = 44 g/mol. Hii ndio misa ambayo sehemu ya kaboni dioksidi itakuwa nayo, inayojumuisha 6.02 ∙ 10 23 molekuli.
   

6. Njia ya asili ya kupata molekuli ya molar ya dutu katika kemia ni kama ifuatavyo.

   M = m/n

   
   
   ambapo, m ni wingi wa dutu, g;
   n ni idadi ya moles ya dutu, yaani, ni sehemu ngapi za 6.02 ∙ 10 23 molekuli, atomi au ioni zilizomo, moles.

   Ipasavyo, idadi ya moles ya dutu inaweza kuamua na formula:

   n = N/Na

   
   
   ambapo, N ni jumla ya idadi ya atomi au molekuli;
   N a ni nambari ya Avogadro au isiyobadilika, sawa na 6.02 ∙ 10 23.

   Matatizo mengi katika kupata molekuli ya molar ya dutu katika kemia yanatokana na fomula hizi mbili. Kutumia mahusiano mawili yanayohusiana haiwezekani kuwa ugumu usioweza kushindwa kwa watu wengi. Jambo kuu ni kuelewa kiini cha dhana za kimsingi kama vile mole, molekuli ya molar na molekuli ya atomiki ya jamaa, na kisha kutatua matatizo katika kemia hakutakuletea shida yoyote.

Kama msaada wa kupata molekuli ya molar ya dutu na kutatua matatizo ya kawaida ya kemia yanayohusiana nayo, tunapendekeza kutumia kikokotoo chetu. Ni rahisi sana kutumia. Chini ya mstari formula ya kemikali ya kiwanja katika orodha ya kushuka, chagua kipengele cha kwanza cha kemikali kilichojumuishwa katika fomula ya dutu ya kemikali. Katika kisanduku karibu na orodha, ingiza idadi ya atomi za dutu ya kemikali. Ikiwa idadi ya atomi ni moja, acha uga wazi. Ikiwa unahitaji kuongeza kipengele cha pili na kinachofuata, kisha bonyeza kijani pamoja na kurudia hatua hapo juu hadi upate fomula kamili ya dutu. Angalia usahihi wa ingizo kwa kutumia fomula ya kemikali iliyosasishwa ya kiwanja. Bofya kitufe Kokotoa ili kupata molekuli ya molar ya dutu inayotaka.

Ili kutatua matatizo mengi ya kawaida ya kemia, unaweza pia kuongeza moja ya hali zinazojulikana: idadi ya molekuli, idadi ya moles, au wingi wa dutu. Chini ya kifungo Kokotoa baada ya kubofya, suluhisho kamili la tatizo litatolewa kulingana na data iliyoingia ya awali.

Ikiwa kuna mabano katika fomula ya kemikali ya dutu, basi panua kwa kuongeza faharisi inayolingana kwa kila kipengele. Kwa mfano, badala ya fomula ya kawaida ya hidroksidi ya kalsiamu Ca(OH) 2, tumia fomula ifuatayo ya dutu ya kemikali CaO 2 H 2 kwenye kikokotoo.

Kemia ni sayansi ya kiasi. Haitoshi kujua nini kitatokea katika majibu fulani. Unahitaji kujua ni kiasi gani utapata na jinsi majibu yataenda, na hii inategemea nambari maalum. Kwa hiyo, swali la jinsi ya kupata molekuli ya molar ni muhimu kwa watoto wa shule na wanasayansi. Makundi haya mawili tu ndio yanauliza swali kama hilo katika hali tofauti. Watoto wa shule - wakati wanahitaji kutatua tatizo. Lakini wanasayansi - wakati formula ya dutu haijulikani, na kwa molekuli ya molar wanaweza kujua ni aina gani ya centaur iliyotokana na majibu.

Kwa mfano

Tutazungumza zaidi juu ya tafsiri ya shule ya suala hilo. Ikiwa unajua fomula halisi ya dutu, basi kazi inakuwa ya zamani. Hebu tuchukue formula ya chumvi NaCl. Ili kupata molekuli ya molar ya dutu nzima, uzito wa atomiki wa Na na Cl hutafutwa kutoka kwa jedwali. Usichanganye tu na nambari ya atomiki; Kwa kuwa kuna chembe moja tu ya kila kipengele kwenye molekuli ya NaCl, hakuna haja ya kuzizidisha, uzani ni muhtasari tu, kwani huunda molekuli moja. Ni jambo tofauti lenye molekuli changamano zaidi kama vile calcium nitrate Ca(NO 3) 2. Katika hali hii, kuna atomi moja ya kalsiamu, atomi mbili za nitrojeni na atomi sita za oksijeni kwa kila molekuli. Kwa hivyo uzito wa atomiki wa nitrojeni unazidishwa na mbili, oksijeni na sita. Baada ya hayo, molekuli mbili za nitrojeni na molekuli sita za oksijeni huongezwa kwa wingi wa atomi ya kalsiamu. Na hivi ndivyo unavyopata misa inayotaka ya molar. Kwa njia hii unaweza kufanya mahesabu ambayo yatakusaidia kutabiri kiasi cha dutu inayozalishwa katika majibu.

Changanua "Iliyopewa:"

Lakini kazi inaweza kufanywa tofauti. Hujui ni dutu gani hasa ilitolewa katika majibu, unajua tu muundo wake wa kimsingi. Jinsi ya kupata molekuli ya molar katika kesi hii? Kawaida katika hali hii kiasi cha kemikali ya dutu na molekuli kusababisha (rahisi kimwili) hutolewa moja kwa moja au moja kwa moja. Gawanya tu misa kwa kiasi cha kemikali - na utapata kile unachotafuta. Labda thamani ya kwanza au ya pili haitapewa moja kwa moja, na utahitaji kufanya mahesabu au kubashiri na kupendekeza hypotheses ikiwa hii ni shida ngumu. Lakini katika kemia ni bora sio kutegemea fomula zilizotengenezwa tayari, lakini kujifikiria mwenyewe, kutatua shida iliyoletwa kwako. Kufikiri kwa kujitegemea ni ishara ya kemia mwenye talanta.

Kesi maalum na kemia "watu wazima".

Jinsi ya kuamua molekuli ya molar ya gesi kutoka kwa familia ya halogen? Kwa kawaida molekuli zao zipo katika fomu ya diatomic. Pata tu kipengele kinacholingana kwenye jedwali na uzidishe kwa nusu. Kuwa mwangalifu wakati wa kutatua shida za kemia ya kikaboni. Jinsi ya kupata molekuli ya molar katika eneo hili la kemia? Kama ilivyo kwa wengine, lakini unahitaji kukumbuka kuwa kuipata hakukuhakikishii fomula ya mwisho ya dutu hii. Ili kuitambua, unahitaji habari nyingine - kuhusu mali ya kemikali ya dutu isiyojulikana inayojifunza. Hili ndilo tatizo ambalo kwa kawaida hutatuliwa na wataalamu wa kemia "watu wazima" na wanafunzi katika Olympiads za ngazi ya juu. Kutatua tatizo "Jinsi ya kupata molekuli ya molar?" - kwao ni mwanzo tu wa safari. Na wanazingatia idadi kubwa ya matatizo na makosa.

Fanya mazoezi!

Jinsi ya kupata molekuli ya molar ya dutu? Utahitaji meza ya mara kwa mara (katika hali rahisi) na data ya nambari ya tatizo. Aina hii ya kazi inahitaji maendeleo ya otomatiki, na hatua kwa hatua shida zako zitatoweka kabisa.

Maagizo

Ili kupata mole ya dutu, unahitaji kukumbuka sheria rahisi sana: wingi wa mole moja ya dutu yoyote ni nambari sawa na molekuli yake ya molekuli, imeonyeshwa tu kwa kiasi kingine. Imeamuliwaje? Kwa kutumia jedwali la upimaji, utapata misa ya atomiki ya kila kipengele kilichojumuishwa katika molekuli za dutu. Ifuatayo, unahitaji kuongeza misa ya atomiki, kwa kuzingatia index ya kila kipengele, na utapata jibu.

Kuhesabu uzito wake wa Masi kwa kuzingatia index ya kila kipengele: 12 * 2 + 1 * 4 + 16 * 3 = 76 amu. (vitengo vya molekuli ya atomiki). Kwa hiyo, molekuli yake ya molar (yaani, wingi wa mole moja) pia ni 76, tu mwelekeo wake ni gramu / mol. Jibu: mole moja ya nitrati ya amonia ina uzito wa gramu 76.

Tuseme umepewa kazi kama hiyo. Inajulikana kuwa uzito wa lita 179.2 za gesi fulani ni 352 gramu. Ni muhimu kuamua ni kiasi gani mole moja ya gesi hii ina uzito. Inajulikana kuwa chini ya hali ya kawaida mole moja ya gesi yoyote au mchanganyiko wa gesi inachukua kiasi cha takriban sawa na lita 22.4. Na una lita 179.2. Fanya hesabu: 179.2 / 22.4 = 8. Kwa hiyo, kiasi hiki kina moles 8 za gesi.

Kugawanya wingi unaojulikana kulingana na hali ya tatizo kwa idadi ya moles, unapata: 352/8 = 44. Kwa hiyo, mole moja ya gesi hii ina uzito wa gramu 44 - hii ni dioksidi kaboni, CO2.

Ikiwa kuna kiasi fulani cha gesi ya molekuli M, imefungwa kwa kiasi cha V kwa joto fulani T na shinikizo P. Inahitajika kuamua molekuli yake ya molar (yaani, kupata nini mole yake ni sawa). Equation ya ulimwengu ya Mendeleev-Clapeyron itakusaidia kutatua tatizo: PV = MRT/m, ambapo m ni molekuli ya molar sana ambayo tunahitaji kuamua, na R ni gesi ya ulimwengu wote sawa na 8.31. Kubadilisha equation, unapata: m = MRT/PV. Kwa kubadilisha idadi inayojulikana katika fomula, utapata mole ya gesi ni sawa na nini.

Ushauri wa manufaa

Hesabu kawaida hutumia maadili ya mviringo kwa uzani wa atomiki wa vipengee. Ikiwa usahihi wa juu unahitajika, kuzungusha hakukubaliki.

A. Avogadro mnamo 1811, mwanzoni kabisa mwa ukuzaji wa nadharia ya atomiki, alitoa dhana kwamba idadi sawa ya gesi bora kwa shinikizo sawa na halijoto ina idadi sawa ya molekuli. Baadaye dhana hii ilithibitishwa na ikawa tokeo la lazima kwa nadharia ya kinetic. Sasa nadharia hii inaitwa Avogadro.

Maagizo

Avogadro mara kwa mara huonyesha idadi ya atomi au molekuli zilizo kwenye mole moja ya dutu.

Idadi ya molekuli, mradi mfumo ni sehemu moja na molekuli au atomi za aina moja zilizomo ndani yake, zinaweza kupatikana kwa kutumia fomula maalum.

Video kwenye mada

Kwanza, tambua muundo wa kemikali na hali ya mkusanyiko wa dutu hii. Ikiwa unajaribu gesi, pima joto lake, kiasi, na shinikizo, au kuiweka katika hali ya kawaida na kupima kiasi tu. Baada ya hayo, hesabu idadi ya molekuli na atomi. Kuamua idadi ya atomi katika imara au kioevu, pata wingi wake na molekuli ya molar, na kisha idadi ya molekuli na atomi.

Utahitaji

• kupima shinikizo, kipimajoto, mizani na jedwali la mara kwa mara, gundua mara kwa mara ya Avogadro.

Maagizo

Kuamua wingi wa mole moja kutoka kwa kiasi kinachojulikana cha dutu Ikiwa kiasi cha dutu katika moles kinajulikana, molekuli ya molar ambayo inahitaji kupatikana, tumia kiwango ili kupata wingi wake halisi, ukielezea kwa gramu. Kuamua wingi wa mole moja, ugawanye wingi wa dutu kwa kiasi chake M=m/υ.

Kuamua misa ya mole moja ya dutu kwa wingi wa molekuli Ikiwa wingi wa molekuli moja ya dutu, iliyoonyeshwa kwa gramu, inajulikana, pata wingi wa mole moja kwa kuzidisha wingi wa molekuli hii kwa idadi ya molekuli. katika mole moja (nambari ya Avogadro), ambayo ni sawa na 6.022 10^23, M = m0 NA.

Kuamua wingi wa mole moja ya gesi Chukua chombo kilichofungwa cha kiasi kinachojulikana, kilichoonyeshwa kwa mita za ujazo. Punguza gesi kutoka kwake na uipime kwa mizani. Pump gesi ndani yake na uipime tena, tofauti kati ya mitungi tupu na iliyojaa itakuwa sawa na wingi wa gesi. Badilisha kwa kilo.
Pima joto la gesi kwenye silinda ikiwa unasubiri kidogo baada ya kusukuma, itakuwa sawa na joto la hewa iliyoko, na kuibadilisha kuwa kelvins kwa kuongeza nambari 273 hadi digrii Celsius , katika pascals. Pata molekuli ya molar ya gesi (wingi wa mole moja) kwa kuzidisha wingi wa gesi kwa joto lake na 8.31 (mara kwa mara ya gesi ya ulimwengu wote), na kugawanya matokeo kwa shinikizo na kiasi cha M = m R T / (P V).

Wakati mwingine watafiti wanakabiliwa na shida ifuatayo: jinsi ya kuamua idadi ya atomi za dutu fulani? Hapo awali, inaweza kuonekana kuwa ngumu sana, kwa sababu idadi ya atomi hata katika sampuli ndogo ya dutu yoyote ni kubwa sana. Jinsi ya kuhesabu yao?

Maagizo

Tuseme unahitaji kuhesabu idadi ya atomi katika kipande cha shaba safi, kwa mfano, au hata dhahabu. Ndiyo, wazia ukiwa mahali pa mwanasayansi mkuu Archimedes, ambaye Mfalme Hiero alimpa mgawo tofauti kabisa, akisema: “Unajua, Archimedes, nilishuku bure kwamba sonara wangu wa ulaghai, taji liligeuka kuwa la dhahabu safi. ! Ukuu wetu wa kifalme sasa anataka kujua atomi ndani yake.

Kazi hiyo, kwa kawaida, ingemtumbukiza Archimedes halisi katika usingizi, ingawa alikuwa. Naam, unaweza kukabiliana nayo kwa muda mfupi. Kwanza unahitaji kupima kwa usahihi taji. Tuseme ilikuwa na uzito wa kilo 2 haswa, ambayo ni gramu 2000. Kisha, kwa kutumia meza ya mara kwa mara, weka molekuli ya dhahabu ya molar (takriban 197 gramu / mol.) Ili kurahisisha mahesabu, duru kidogo - basi iwe 200 gramu / mol. Kwa hivyo, kuna moles 10 za dhahabu kwenye taji iliyojaa vibaya. Kweli, kisha chukua nambari ya jumla ya Avogadro (6.022x1023), zidisha kwa 10 na upeleke matokeo kwa Mfalme Hieron kwa ushindi.

Na kisha utumie equation inayojulikana ya Mendeleev-Clapeyron: PV = MRT/m. Kumbuka kuwa M / m sio zaidi ya idadi ya moles ya gesi fulani, kwani M ni wingi wake halisi na m ni molekuli yake ya molar.

Badilisha maadili unayojua kwenye sehemu ya PV/RT, zidisha matokeo yaliyopatikana na nambari ya ulimwengu ya Avogadro (6.022*1023) na upate idadi ya atomi za gesi kwa kiwango fulani, shinikizo na halijoto.

Je, ikiwa unahitaji kuhesabu idadi ya atomi katika sampuli ya dutu changamano? Na hakuna kitu ngumu sana hapa. Pima sampuli, kisha uandike fomula yake halisi ya kemikali, tumia Jedwali la Periodic kufafanua molekuli ya molar ya kila sehemu na kuhesabu molekuli halisi ya molar ya dutu hii ngumu (kwa kuzingatia fahirisi za msingi ikiwa ni lazima).

Kweli, basi tafuta idadi ya moles kwenye sampuli inayochunguzwa (kwa kugawanya wingi wa sampuli na molekuli ya molar) na kuzidisha matokeo kwa thamani ya nambari ya Avogadro.

Katika kemia, mole hutumiwa kama kitengo cha wingi wa dutu. Dutu ina sifa tatu: wingi, molekuli ya molar, na kiasi cha dutu. Uzito wa molar ni wingi wa mole moja ya dutu.

Maagizo

Mole moja ya dutu inawakilisha wingi wake, ambayo ina vitengo vingi vya kimuundo kama vile kuna atomi zilizo katika kilo 0.012 za isotopu ya kawaida (isiyo ya mionzi). Vitengo vya kimuundo vya maada ni molekuli, atomi, ioni. Wakati hali ya shida inapewa na misa ya atomiki ya Ar, kutoka kwa formula ya dutu, kulingana na uundaji wa shida, ama wingi wa mole moja ya dutu moja au molekuli yake ya molar hupatikana kwa kufanya mahesabu. . Uzito wa atomiki wa Ar ni thamani sawa na uwiano wa wingi wa wastani wa isotopu ya kipengele hadi 1/12 ya molekuli ya kaboni.

Dutu zote za kikaboni na isokaboni zina molekuli ya molar. Kwa mfano, hesabu parameter hii kuhusiana na maji H2O na methane CH3. Kwanza tafuta molekuli ya maji ya molar:
M(H2O)=2Ar(H)+Ar(O)=2*1+16=18 g/mol
Methane ni gesi ya asili ya kikaboni. Hii ina maana kwamba molekuli yake ina atomi za hidrojeni na kaboni. Molekuli moja tu ya gesi hii ina atomi tatu za hidrojeni na atomi moja ya kaboni. Kuhesabu molekuli ya molar ya dutu hii kama ifuatavyo:
M(CH3)=Ar(C)+2Ar(H)=12+3*1=15 g/mol
Kuhesabu molekuli ya molar ya dutu nyingine yoyote kwa njia sawa.

Pia, wingi wa mole moja ya dutu au molekuli ya molar hupatikana kwa kujua wingi na wingi wa dutu. Katika kesi hii, molekuli ya molar huhesabiwa kama uwiano wa wingi wa dutu kwa wingi wake. Formula inaonekana kama hii:
M=m/ν, ambapo M ni molekuli ya molar, m ni wingi, ν ni kiasi cha dutu.
Uzito wa molar wa dutu huonyeshwa kwa gramu au kilo kwa mole. Ikiwa wingi wa molekuli ya dutu inajulikana, basi, kwa kujua nambari ya Avogadro, unaweza kupata wingi wa mole moja ya dutu kama ifuatavyo:
Mr=Na*ma, ambapo Bw ni molekuli ya molar, Na ni nambari ya Avogadro, ma ni wingi wa molekuli.
Kwa hivyo, kwa mfano, kujua wingi wa atomi ya kaboni, unaweza kupata molekuli ya molar ya dutu hii:
Mr=Na*ma=6.02*10^23*1.993*10^-26=12 g/mol

Video kwenye mada

Uzito wa mole 1 wa dutu huitwa molekuli yake ya molar na huteuliwa na barua M. Vitengo vya kipimo cha molekuli ya molar ni g/mol. Njia ya kuhesabu thamani hii inategemea hali maalum.

Utahitaji

• - Jedwali la mara kwa mara la vipengele vya kemikali D.I. Jedwali la mara kwa mara (meza ya mara kwa mara);
• - kikokotoo.

Maagizo

Ikiwa dutu inajulikana, molekuli yake ya molar inaweza kuhesabiwa kwa kutumia meza ya mara kwa mara. Masi ya molar ya dutu (M) ni sawa na molekuli yake ya jamaa (Mr). Ili kuihesabu, tafuta katika jedwali la mara kwa mara wingi wa atomiki wa vipengele vyote vinavyounda dutu (Ar). Kwa kawaida hii ni nambari iliyoandikwa katika kona ya chini ya kulia ya seli ya kipengele sambamba chini ya nambari yake ya mfululizo. Kwa mfano, molekuli ya atomiki ni 1 - Ar (H) = 1, molekuli ya atomiki ya oksijeni ni 16 - Ar (O) = 16, molekuli ya atomiki ya sulfuri ni 32 - Ar (S) = 32.

Ili kujua misa ya molekuli na molar ya dutu, unahitaji kuongeza misa ya atomiki ya vitu vilivyojumuishwa ndani yake, kwa kuzingatia idadi yao. Mr = Ar1n1+Ar2n2+…+Arxnx. Kwa hivyo, molekuli ya molar ya maji (H2O) ni sawa na jumla ya molekuli ya atomiki ya hidrojeni (H) iliyozidishwa na 2 na molekuli ya atomiki ya oksijeni (O). M(H2O) = Ar(H)?2 + Ar(O) = 1?2 +16=18(g/mol). Masi ya molar ya (H2SO4) ni sawa na jumla ya molekuli ya atomiki ya hidrojeni (H) iliyozidishwa na 2, molekuli ya atomiki ya sulfuri (S) na molekuli ya atomiki ya oksijeni (O) ikiongezeka kwa 4. M (H2SO4) = Ar (H) ?2 + Ar( S) + Ar (O) ?4=1?2 + 32 + 16?4 = 98(g/mol). Masi ya molar ya vitu rahisi yenye kipengele kimoja huhesabiwa kwa njia ile ile. Kwa mfano, molekuli ya molar ya gesi ya oksijeni (O2) ni sawa na molekuli ya atomiki ya kipengele cha oksijeni (O) kilichozidishwa na 2. M (O2) = 16?2 = 32 (g/mol).

Ikiwa formula ya kemikali ya dutu haijulikani, lakini wingi na wingi wake hujulikana, molekuli ya molar inaweza kupatikana kwa kutumia formula: M = m / n, ambapo M ni molekuli ya molar, m ni wingi wa dutu, n. ni kiasi cha dutu. Kwa mfano, inajulikana kuwa moles 2 za dutu zina wingi wa 36 g, basi molekuli yake ya molar ni M = m / n = 36 g? 2 mol = 18 g/mol (uwezekano mkubwa zaidi hii ni maji H2O). Ikiwa moles 1.5 ya dutu ina wingi wa 147 g, basi molekuli yake ya molar ni M = m / n = 147 g? 1.5 mol = 98 g/mol (uwezekano mkubwa zaidi hii ni asidi ya sulfuriki H2SO4).

Video kwenye mada

Vyanzo:

• Talitsa Mendeleev