Задачи переписать в тетрадь

Г.

Тема: Молярная масса вещества. Закон Авогадро. Молярный объем газов.

Относительная молекулярная масса (Mr) - безразмерная величина, показывающая, во сколько раз масса молекулы данного вещества больше 1/12 массы атома углерода 12C.

Относительная молекулярная масса вещества равна сумме относительных атомных масс всех элементов с учетом индексов.

Примеры:

Mr(B₂O₃) = 2 · Ar(B) + 3 · Ar(O) = 2 · 11 + 3 · 16 = 70

Mr(KAl(SO₄)₂) = 1 · Ar(K) + 1 · Ar(Al) + 1· 2 · Ar(S) + 2· 4 · Ar(O)= 1 · 39 + 1 · 27 + 1 · 2 · 32 + 2 · 4 ·16 = 258

Относительная атомная масса безразмерная величина

Например, относительная атомная масса атома кислорода равна 15,994 (используем значение из периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева).
Записать это следует так, A_r(O) = 16. Всегда используем округлённое значение, исключение представляет относительная атомная масса атома хлора:

A_r(Cl) = 35,5.

Молярная масса — это физическая величина, которая равняется отношению массы вещества к его количеству.

Молярную массу обозначают большой буквой М и выражают в граммах на моль (г/моль).

Моль состоит из 6,02•10²³ молекул, поэтому молярная масса (масса одного моля вещества) равняется массе одной молекулы т_т (в граммах), умноженной на постоянную Авогадро:

M = m_m•N_A

* Масса одной молекулы кислорода равняется 5,33•10 ²³. Какова масса 1 моль кислорода?

М(О₂)= m_m (О₂) •N_A =5,33•10 ^–23•6,02•10²³=32 (г/моль).

М (О₂) = 16•2 = 32.

Поскольку молярная масса вещества численно равняется относительной молекулярной массе, то вычислить ее можно аналогично. Таким образом, молярная масса вещества равняется сумме атомных масс всех элементов, которые входят в состав вещества, с учетом их индексов и имеет размерность г/моль.

Хотя молярная масса М и относительная молекулярная масса М_г имеют одинаковые численные значения, между ними есть два важных расхождения, которые надо понять и запомнить.

* Во-первых, молярная масса характеризует один моль вещества, тогда как относительная молекулярная масса — одну молекулу.

* Во-вторых, молярная масса не является относительной величиной и, в отличие от относительной молекулярной массы, выражается в г/моль.

Разные вещества имеют разные молекулы с разными массами. Итак, если взять разные вещества в количестве 1 моль, легко заметить, что они имеют разную массу и занимают разный объем. Так, один моль сахара весит 342 г и занимает около трети килограммового пакета, а один моль воды — 18г — это две неполные столовые ложки. Таким образом, разные вещества, взятые в одинаковом количестве, например 1 моль, имеют разные массы. В чем же тогда сходство этих образцов веществ? В них содержится приблизительно равное число молекул или других частичек, из которых они построены. В двух столовых ложках (18г) воды содержится приблизительно столько же молекул, сколько в 342 г сахарного песка, а именно 6•10²³. Молекулы сахара очень тяжелые по сравнению с молекулами воды, поэтому 1 моль сахара и весит значительно больше, чем 1 моль воды. Очевидно, что чем больше масса одной молекулы, тем больше молярная масса вещества.

М=m/υ; υ= m/М; m= υ • М

Задачи переписать в тетрадь

Пример. Задача №1.
Вычислить массы метана CH₄ и этана С₂H₆, взятых в количестве ν = 2 моль каждого.

Дано:                                                                               Решение
ν (CH₄) = 2 моль                        Молярная масса метана M(CH₄) = 12 + 1• 4 =16 г/моль;
ν (С₂H₆) = 2 моль                       Молярная масса этана M(С₂Н₆) = 2 • 12+1• 6=30 г/моль.
m(CH₄) =?                                Отсюда:          m(CH₄) = 2 моль • 16 г/моль = 32 г;
m(С₂Н₆) =?                                                           m(С₂Н₆) = 2 моль • 30 г/моль = 60 г.

Ответ: m(CH₄) =32 г; m(С₂Н₆) = 60 г.

ν (CH₄) = ν (С₂Н₆), но m (CH₄) < m (С₂Н₆)

Задача №2. Вычислите массу (г) 12,04 · 10²³ молекул оксида кальция CaО?

Дано: Решение:

ν (CaO)= 12,04 * 10²³ молекул m = M · ν, ν= N/N_А,

Найти: m(СaO) -? следовательно, формула для расчёта m = M · (N/N_А)

M(CaO) = Ar(Ca) + Ar(O) = 40 + 16 = 56 г/моль

m= 56 г/моль · (12,04 * 10²³/6.02 · 10²³ 1/моль) = 112 г

Ответ: m= 112 г

Закон Авогадро: в равных объёмах различных газов при одинаковых условиях (температуре и давлении) содержится одинаковое число молекул. (1811 г, итальянский учёный Амедео Авогадро)

Cледствия из закона Авогадро:

1 следствие:

Одинаковое число молекул различных газов при одинаковых условиях занимает одинаковый объём.

Так, 6,02 ∙ 10²³ молекул (1 моль) любого газа и любой смеси газов при (н.у.) занимает объём равный 22,4 л.

Такой объём называется молярным объёмом и обозначается V_m

Молярный объём – это постоянная величина для веществ – газов при нормальных условиях (н.у.):

V_m = 22,4 л/моль н.у. – это p = 1амт (101325 Па) t = 0 ˚C (273 К)

Взаимосвязь молярной массы, молярного объёма, числа Авогадро и количества вещества:

υ = V / V_m = N / N_a = m / M

M = ρV_m