Каква формула се използва за изчисляване на количеството на дадено вещество? Какво е количеството на веществото и как се определя?
Стехиометрия- количествени отношения между реагиращите вещества.
Ако реагентите влизат в химично взаимодействие в строго определени количества и в резултат на реакцията се образуват вещества, чието количество може да се изчисли, тогава такива реакции се наричат стехиометричен.
Закони на стехиометрията:
Наричат се коефициентите в химичните уравнения пред формулите на химичните съединения стехиометричен.
Всички изчисления, използващи химични уравнения, се основават на използването на стехиометрични коефициенти и са свързани с намирането на количества от вещество (брой молове).
Количеството вещество в уравнението на реакцията (брой молове) = коефициентът пред съответната молекула.
N A=6,02×10 23 mol -1.
η - съотношение на действителната маса на продукта m pдо теоретично възможно м t, изразено в части от единица или като процент.
Ако добивът на реакционните продукти не е посочен в условието, тогава при изчисленията той се приема равен на 100% (количествен добив).
Схема за изчисление с помощта на уравнения на химичните реакции:
- Напишете уравнение за химична реакция.
- Над химичните формули на веществата напишете известни и неизвестни количества с мерни единици.
- Под химичните формули на вещества с известни и неизвестни запишете съответните стойности на тези количества, намерени от уравнението на реакцията.
- Съставете и решете пропорция.
Пример.Изчислете масата и количеството на магнезиевия оксид, образуван при пълното изгаряне на 24 g магнезий.
дадени: м(Mg) = 24 g Намирам: ν (MgO) м (MgO) |
Решение: 1. Нека създадем уравнение за химическа реакция: 2Mg + O 2 = 2MgO. 2. Под формулите на веществата посочваме количеството вещество (брой молове), което съответства на стехиометричните коефициенти: 2Mg + O2 = 2MgO 2 мола 2 мола 3. Определете моларната маса на магнезия: Относителна атомна маса на магнезия Ar (Mg) = 24. защото тогава стойността на моларната маса е равна на относителната атомна или молекулна маса M (Mg)= 24 g/mol. 4. Използвайки масата на веществото, посочено в условието, изчисляваме количеството на веществото: 5. Над химичната формула на магнезиевия оксид MgO, чиято маса е неизвестна, задаваме хкъртица, над магнезиевата формула Mgзаписваме неговата моларна маса: 1 мол хкъртица 2Mg + O2 = 2MgO 2 мола 2 мола Според правилата за решаване на пропорции: Количество магнезиев оксид ν (MgO)= 1 mol. 7. Изчислете моларната маса на магнезиевия оксид: M (Mg)=24 g/mol, M(O)=16 g/mol. M(MgO)= 24 + 16 = 40 g/mol. Изчисляваме масата на магнезиевия оксид: m (MgO) = ν (MgO) × M (MgO) = 1 mol × 40 g/mol = 40 g. Отговор: ν (MgO) = 1 mol; m (MgO) = 40 g. |
В уроците по химия в училище ви учат как да решавате различни задачи, сред които популярни са задачите за изчисляване на количеството на веществото. Този материал обаче не е лесен за разбиране, така че ако трябва да знаете как да намерите количеството на дадено вещество, ние ще ви помогнем да го разберете. Така че, нека да разгледаме всичко в ред.
Какво е количеството вещество?
Количеството на веществото е количество, което характеризира броя на структурните единици от същия вид вещество. Структурни единици могат да бъдат различни частици: молекули, атоми, йони, електрони. Количеството вещество се измерва в специална единица - мол. Изчисляването в структурни единици е много неудобно, тъй като дори малко количество вещество съдържа много такива елементи, поради което е изобретена специална мерна единица, която, както вече знаем, се нарича мол. 1 мол съдържа определен брой единици вещество, нарича се число на Авогадро (константа на Авогадро). Константа на Авогадро: N A = 6,022 141 79(30)·10 23 mol −1.
Мерната единица мол е много удобна и се използва широко във физиката и химията, особено когато е важно да се определи подробно количеството на дадено вещество, до микроскопично състояние. Например, когато се описват химични реакции, е по-удобно и точно да се използва количеството на дадено вещество. Това са електролиза, термодинамика, различни химични реакции, уравнения на идеалния газ и др.
Точно изчисляване на количеството на веществото е необходимо, например, за химични реакции, включващи газове. Ето защо въпросът как да се намери количеството на газовото вещество е много важен. По-долу ще разгледаме този въпрос, когато представим формулата за изчисляване на газовото вещество.
Химия: как да намерите количеството на веществото
За да изчислите количеството на дадено вещество, използвайте следната формула: n = m / M.
- n - количество вещество
- m - маса на веществото
- M - моларна маса на веществото
Моларната маса е масата на веществото, която е на мол вещество. Моларната маса е равна на произведението на молекулната маса и числото на Авогадро.
Що се отнася до газообразните вещества, количеството газ може да се определи по обем: n = V / V m
- n - количество вещество
- V - обем газ при нормални условия
- V m е моларният обем на газа при нормални условия (равен на 22,4 l/mol).
Комбинирайки разгледаните данни, получаваме формула, която съдържа всички изчисления:
n = m/M = V/V m = N/N A
Можете да видите примери как да намерите количеството на дадено вещество. Както можете да видите, изчисляването на количеството на веществото не е толкова трудно, основното е правилно да се определи масата на веществото или неговия обем (за газове) и след това да се изчисли с помощта на предложените формули, разделяне на постоянни данни (всеки веществото има постоянна моларна маса или постоянен моларен обем).
Инструкции
За да намерите мол от вещество, трябва да запомните едно много просто правило: масата на един мол от всяко вещество е числено равна на неговата молекулна маса, изразена само в други количества. Как се определя? Използвайки периодичната таблица, ще разберете атомната маса на всеки елемент, включен в молекулите на дадено вещество. След това трябва да добавите атомните маси, като вземете предвид индекса на всеки елемент и ще получите отговора.
Изчислете неговото молекулно тегло, като вземете предвид индекса на всеки елемент: 12*2 + 1*4 + 16*3 = 76 amu. (атомни единици за маса). Следователно неговата моларна маса (т.е. масата на един мол) също е 76, само размерът му е грамове/мол. Отговор: един мол амониев нитрат тежи 76 грама.
Да предположим, че ви е дадена такава задача. Известно е, че масата на 179,2 литра някакъв газ е 352 грама. Необходимо е да се определи колко тежи един мол от този газ. Известно е, че при нормални условия един мол от всеки газ или смес от газове заема обем приблизително равен на 22,4 литра. И имате 179,2 литра. Направете изчислението: 179,2/22,4 = 8. Следователно този обем съдържа 8 мола газ.
Разделяйки масата, известна според условията на проблема, на броя молове, получавате: 352/8 = 44. Следователно един мол от този газ тежи 44 грама - това е въглероден диоксид, CO2.
Ако има определено количество газ с маса M, затворено в обем V при дадена температура T и налягане P. Необходимо е да се определи неговата моларна маса (т.е. да се намери на какво е равен неговият мол). Универсалното уравнение на Менделеев-Клапейрон ще ви помогне да разрешите проблема: PV = MRT/m, където m е самата моларна маса, която трябва да определим, а R е универсалната газова константа, равна на 8,31. Преобразувайки уравнението, получавате: m = MRT/PV. Чрез заместване на известни количества във формулата ще откриете на какво е равен един мол газ.
Полезен съвет
Изчисленията обикновено използват закръглени стойности за атомните тегла на елементите. Ако се изисква по-висока точност, закръгляването не е приемливо.
А. Авогадро през 1811 г., в самото начало на развитието на атомната теория, направи предположението, че равен брой идеални газове при същото налягане и температура съдържат еднакъв брой молекули. По-късно това предположение се потвърждава и става необходимо следствие за кинетичната теория. Сега тази теория се нарича Авогадро.
Инструкции
Константата на Авогадро показва броя на атомите или молекулите, които се съдържат в един мол вещество.
Броят на молекулите, при условие че системата е еднокомпонентна и съдържащите се в нея молекули или атоми от един и същи вид, може да се намери по специална формула
Видео по темата
Първо, определете химичния състав и агрегатното състояние на веществото. Ако тествате газ, измерете неговата температура, обем и налягане или го поставете при нормални условия и измерете само обема. След това изчислете броя на молекулите и атомите. За да определите броя на атомите в твърдо вещество или течност, намерете неговата маса и моларна маса, а след това броя на молекулите и атомите.
Ще имаш нужда
- манометър, термометър, везни и периодична таблица, разберете константата на Авогадро.
Инструкции
Определяне на масата на един мол от известно количество вещество Ако е известно количеството на вещество в молове, чиято моларна маса трябва да се намери, използвайте скала, за да намерите действителната му маса, като я изразите в грамове. За да определите масата на един мол, разделете масата на веществото на неговото количество M=m/υ.
Определяне на масата на един мол вещество по масата на молекула Ако масата на една молекула вещество, изразена в грамове, е известна, намерете масата на един мол, като умножите масата на тази молекула по броя на молекулите в един мол (числото на Авогадро), което е равно на 6,022 10^23, M = m0 NA .
Определяне на масата на един мол газ Вземете запечатан съд с известен обем, изразен в кубични метри. Изпомпайте газа от него и го претеглете на кантар. Напомпайте газ в него и го претеглете отново, разликата между празните и пълните бутилки ще бъде равна на масата на газа. Преобразувайте го в килограми.
Измерете температурата на газа в цилиндъра; ако изчакате малко след изпомпване, тя ще стане равна на температурата на околния въздух и я преобразувайте в келвини, като добавите числото 273 към градуси по Целзий. Измерете налягането на газа с манометър , в паскали. Намерете моларната маса на газ (маса на един мол), като умножите масата на газа по неговата температура и 8,31 (универсалната газова константа) и разделите резултата на налягането и обема M=m R T/(P V).
Понякога изследователите са изправени пред следния проблем: как да определят броя на атомите на дадено вещество? Първоначално може да изглежда изключително сложно, тъй като броят на атомите дори в малка проба от всяко вещество е просто огромен. Как да ги преброим?
Инструкции
Да предположим, че трябва да преброите броя на атомите в парче чиста мед, например, или дори злато. Да, представете си себе си на мястото на великия учен Архимед, на когото цар Йеро даде съвсем различна задача, казвайки: „Знаеш ли, Архимед, напразно подозирах своя бижутер в измама, короната се оказа от чисто злато ! Нашето кралско величество сега иска да знае атомите в него.
Задачата, естествено, би хвърлила истинския Архимед в ступор, въпреки че беше такъв. Е, можете да се справите с това за нула време. Първо трябва точно да претеглите короната. Да предположим, че тежи точно 2 кг, тоест 2000 грама. След това, като използвате периодичната таблица, задайте моларната маса на златото (приблизително 197 грама/мол.) За да опростите изчисленията, закръглете малко - нека бъде 200 грама/мол. Следователно в злополучната корона има точно 10 мола злато. Е, тогава вземете универсалното число на Авогадро (6,022x1023), умножете по 10 и триумфално занесете резултата на крал Хиерон.
И след това използвайте добре известното уравнение на Менделеев-Клапейрон: PV = MRT/m. Обърнете внимание, че M/m не е нищо повече от броя молове на даден газ, тъй като M е неговата действителна маса, а m е неговата моларна маса.
Заменете стойностите, които знаете, във фракцията PV/RT, умножете получения резултат по универсалното число на Авогадро (6,022*1023) и получете броя на газовите атоми при даден обем, налягане и температура.
Ами ако трябва да преброите броя на атомите в проба от сложно вещество? И тук няма нищо особено трудно. Претеглете пробата, след това напишете точната й химична формула, използвайте периодичната таблица, за да изясните моларната маса на всеки компонент и изчислете точната моларна маса на това сложно вещество (като вземете предвид елементарните индекси, ако е необходимо).
Е, тогава разберете броя на моловете в изследваната проба (като разделите масата на пробата на моларната маса) и умножете резултата по стойността на числото на Авогадро.
В химията молът се използва като единица за количество на вещество. Веществото има три характеристики: маса, моларна маса и количество вещество. Моларната маса е масата на един мол вещество.
Инструкции
Един мол вещество представлява неговото количество, което съдържа толкова структурни единици, колкото атоми се съдържат в 0,012 kg обикновен (нерадиоактивен) изотоп. Структурните единици на материята са молекули, атоми, йони. Когато условията на проблема са дадени с относителната атомна маса на Ar, от формулата на веществото, в зависимост от формулировката на проблема, или масата на един мол от същото вещество, или неговата моларна маса се намира чрез извършване на изчисления . Относителната атомна маса на Ar е стойност, равна на отношението на средната маса на изотоп на даден елемент към 1/12 от масата на въглерода.
Както органичните, така и неорганичните вещества имат моларна маса. Например, изчислете този параметър по отношение на вода H2O и метан CH3. Първо намерете моларната маса на водата:
M(H2O)=2Ar(H)+Ar(O)=2*1+16=18 g/mol
Метанът е газ от органичен произход. Това означава, че неговата молекула съдържа водородни и въглеродни атоми. Само една молекула от този газ съдържа три водородни атома и един въглероден атом. Изчислете моларната маса на това вещество, както следва:
M(CH3)=Ar(C)+2Ar(H)=12+3*1=15 g/mol
Изчислете моларните маси на всички други вещества по същия начин.
Освен това масата на един мол вещество или моларната маса се намира чрез познаване на масата и количеството на веществото. В този случай моларната маса се изчислява като съотношението на масата на веществото към неговото количество. Формулата изглежда така:
M=m/ν, където M е моларна маса, m е маса, ν е количеството вещество.
Моларната маса на дадено вещество се изразява в грамове или килограми на мол. Ако масата на молекула на дадено вещество е известна, тогава, знаейки числото на Авогадро, можете да намерите масата на един мол от веществото, както следва:
Mr=Na*ma, където Mr е моларната маса, Na е числото на Авогадро, ma е масата на молекулата.
Така например, знаейки масата на въглероден атом, можете да намерите моларната маса на това вещество:
Mr=Na*ma=6,02*10^23*1,993*10^-26=12 g/mol
Видео по темата
Масата на 1 мол вещество се нарича негова моларна маса и се обозначава с буквата М. Мерните единици за моларна маса са g/mol. Методът за изчисляване на тази стойност зависи от посочените условия.
Ще имаш нужда
- - периодична таблица на химичните елементи D.I. Периодична таблица (периодична таблица);
- - калкулатор.
Инструкции
Ако веществото е известно, неговата моларна маса може да се изчисли с помощта на периодичната таблица. Моларната маса на веществото (M) е равна на неговата относителна молекулна маса (Mr). За да го изчислите, намерете в периодичната таблица атомните маси на всички елементи, които изграждат веществото (Ar). Обикновено това е число, изписано в долния десен ъгъл на клетката на съответния елемент под неговия пореден номер. Например, атомната маса е 1 - Ar (H) = 1, атомната маса на кислорода е 16 - Ar (O) = 16, атомната маса на сярата е 32 - Ar (S) = 32.
За да разберете молекулната и моларната маса на дадено вещество, трябва да съберете относителните атомни маси на елементите, включени в него, като вземете предвид техния брой. Mr = Ar1n1+Ar2n2+…+Arxnx. Така моларната маса на водата (H2O) е равна на сумата от атомната маса на водорода (H), умножена по 2, и атомната маса на кислорода (O). M(H2O) = Ar(H)?2 + Ar(O) = 1?2 +16=18(g/mol). Моларната маса на (H2SO4) е равна на сумата от атомната маса на водорода (H), умножена по 2, атомната маса на сярата (S) и атомната маса на кислорода (O), умножена по 4. M (H2SO4) = Ar (H) ?2 + Ar(S) + Ar (O) ?4=1?2 + 32 + 16?4 = 98(g/mol). По същия начин се изчислява моларната маса на прости вещества, състоящи се от един елемент. Например, моларната маса на кислородния газ (O2) е равна на атомната маса на елемента кислород (O), умножена по 2. M (O2) = 16?2 = 32 (g/mol).
Ако химичната формула на дадено вещество е неизвестна, но неговото количество и маса са известни, моларната маса може да се намери по формулата: M = m/n, където M е моларната маса, m е масата на веществото, n е количеството на веществото. Например, известно е, че 2 мола вещество имат маса 36 g, тогава неговата моларна маса е M = m/n = 36 g? 2 mol = 18 g/mol (най-вероятно това е вода H2O). Ако 1,5 мола вещество има маса 147 g, тогава неговата моларна маса е M = m/n = 147 g? 1,5 mol = 98 g/mol (най-вероятно това е сярна киселина H2SO4).
Видео по темата
източници:
- Талица Менделеева
И така, количеството вещество в химията се обозначава с гръцката буква ну.
Спомням си как в 9 клас моят учител по физика Игор Юриевич ме научи как да пиша правилно буквата ну. Преди това ми се получи малко неумело.
Но тъй като гръцките букви не минават през BV, ще обознача количеството вещество с латинската буква v. Латинското v е много подобно на гръцкото голо.
Нека разгледаме следните случаи.
1) Ако знаем броя на частиците на дадено вещество, тогава количеството на веществото може да се намери по формулата:
v количество вещество;
n е броят на частиците на дадено вещество. Това е безразмерна величина, тоест е просто число. Вярно, това число може да бъде много голямо, например 5*(10^24).
NA е константата на Авогадро. Константата на Авогадро е универсална константа. NA = 6,022*(10^23) mol^(1).
2) Ако знаем масата на дадено вещество, тогава количеството на веществото се намира по следната формула:
v количество вещество;
m е масата на веществото;
M, моларната маса на веществото се намира според химическата формула на веществото, като се използва периодичната система на Д. И. Менделеев, като се сумират атомните маси на всички атоми, включени в молекулата, като се вземат предвид наличните индекси.
3) Ако знаем обема газообразенвещество, тогава можем да намерим количеството на газовото вещество, като използваме следната формула:
v количество вещество;
V обем газ;
Vm моларен обем на газовете. Моларният обем на газовете е универсална константа. Vm = 22,414 l/mol = 22414 m3/mol.
Повтарям това формулата v = V/Vm е валидна само за газове!
И накрая, нека да разгледаме вашия случай.
По условие ви е даден обем и обемна част.
Бих се осмелил да предположа, че вашата задача е нещо подобно:
Обемът на газовата смес е 240 l. Обемната част на кислорода в сместа е 45%. Изчислете количеството кислород в сместа.
Този проблем се решава на две стъпки.
1) Намерете обема на кислорода:
V (O2) = V0 * f / 100 = 240 l * 45 / 100 = 108 l.
(F е обемна фракция, обозначава се с гръцката буква фи. Вместо това не е необходимо да се пише руски f).
2) Намерете количеството кислородно вещество. Кислородът е газ, което означава, че имаме право да използваме формулата v = V/Vm.
v (O2) = V/Vm = 108 l: 22,414 l/mol = 4,818 mol. Закръгляването се извършва до хилядни.
По химия количеството вещество се измерва в молове. В един мол количеството вещество е числено = константата на Авогадро (NA = 6,022). Ако броят на молекулите N е равен на NA, тогава теглото им в единици за атомна маса (amu) е равно на теглото им в грамове. Следователно, за да преведем a.m.u. в грамове, просто ги умножете по NA (6,022*amu=1g).
Масата на 1 мол вещество обикновено се нарича моларна маса (означава се с буквата М), която се определя чрез умножаване на молекулната маса по константата на Авогадро.
Молекулно теглонамира се чрез сумиране на атомната маса на атомите, които изграждат молекулата на определено вещество. Класически пример за молекулно тегло за водни молекули: 1*2+16=18 g/mol.
Количеството вещество се изчислява по формулата: n = mM, в което m е масата на веществото.
Брой молекули: N = NA*n
за газове се използва следната формула: V = Vm *n, в която Vm е моларният обем на газа, при нормални условия равен на 22,4 l/mol.
Общото съотношение е:
Количеството на веществото е химически термин, който се използва в някои случаи за преброяване на броя на структурните единици от същия тип.
Те преподават подобен материал в училище и беше интересно да запаметявам тази информация и формули.
Но ако някой е забравил, може би мога да опресня паметта си:
Решаваме задачи, като използваме формулата n = mM, където m се приема за масата на веществото.
Количеството на веществото е броят на молекулите и се означава с молове.
1 мол се равнява на 6.02.1023 структурни частици на дадено вещество.
Тук можете да видите как се решават подобни проблеми.
Намирането на количеството вещество обикновено се използва във физиката или химията. Има няколко формули, по които можете да намерите количеството на дадено вещество в зависимост от данните, дадени ни в задачата с данни. Това са формулите:
Количеството вещество може да се намери, като масата се раздели на моларната маса
Често можете да забележите как се използва такова понятие като моларен обем - V(m). Равен е на обема на един мол вещество - има следната формула:
Можете също така да използвате следствие от един от основните закони на химическата наука - закона на Авогардо.
Количеството вещество е физична величина, характеризираща се със сходни структурни единици, присъстващи в веществото. И така, тези структурни единици означават всички частици, които изграждат вещество (молекули, йони, атоми, електрони и т.н.). Количеството на веществото се измерва в единици SI в молове.
Ето как да намерите количеството вещество:
Най-широко използваната формула за намиране на количеството на дадено вещество е:
Както виждаме, изчисленията трябва да се основават на входните данни, след това или на масата, или на обема на веществото.
Мерната единица за количеството вещество е молът. Означава се с буква н. Общи формули за намиране:
Във формулата може да има непознати обозначения, трябва ясно да знаете, че:
N е броят на молекулите;
Vm е моларният обем на газовете (постоянна стойност, равна на 22,414 l/mol).
Първо, нека да разберем какво е количеството на дадено вещество.
Това понятие се разбира като количество, което характеризира броя на структурните единици от същия вид вещество. Структурните единици могат да бъдат или атоми, молекули, или електрони и йони.
Количеството вещество се измерва в молове.
Един мол съдържа определено количество вещество, което се нарича константа на Авогадро или число на Авогадро.
Това число е равно на NA = 6,022 141 79(30)1023 mol1.
Така че количеството на дадено вещество може да се намери по следната формула:
n=m/M
където m е масата на веществото, а M е моларната маса на веществото.
Има и друга формула:
n = V / Vm
където V е обемът на газа при нормални условия, а Vm е моларният обем на газа при нормални условия (равно е на 22,4 l/mol).
Количество вещество в химията (молове):
Формулите в химията определят от какво е съставено дадено вещество. Сега ще се научим да определяме в какви количества тези вещества присъстват в съединения.
Количество веществопо същество е броят на най-малките частици (или структурни звена), от които е съставена материята. Най-малките частици са или атоми (Fe) (те имат само един елемент) или молекули (H 2 O) (от различни елементи).
Количество веществопо химия изразено чрез (това е гръцката буква "nu", която е подобна на английската "v", само със заоблени върхове).
Дори в едно зрънце материя има милиарди молекули, така че те не ги броят всички, а използват специални мерни единици - молци.
1 мол е количество вещество, равно на 6,02 * 10 23 структурни единици на веществото. Точно толкова (6,02*10 23) молекули има, например, в един мол вода, захар или нещо друго.
Както виждате, това е много, много - милиард умножено по милиард, по още 100 000 и по 6!!! Ако вземете толкова монети от една копейка и покриете с тях цялата повърхност на Земята (както и всички морета и океани), ще получите слой с дебелина 1 км!