Большинство учеников средних школ одним из самых сложных и неприятных предметов для себя считают химию. На самом же деле химия не сложнее той же физики, или математики, а в некоторых случаях гораздо интереснее их. Многие ученики еще не приступив к изучению химии уже подсознательно ее бояться, наслушавшись отзывов от старшеклассников обо всех «ужасах» данного предмета и «тирании» его преподавателя.
Другой причиной сложностей с химией является то, что в ней используются некоторые специфические ключевые понятия и термины, с которыми ученик никогда ранее не сталкивался и аналогию которым сложно найти в обычной жизни. Без соответствующего объяснения со стороны преподавателя данные термины так и остаются непонятыми учениками, что затрудняет весь последующий процесс изучения химия.
Одним из таких терминов является понятие молярной массы вещества и задачи по ее нахождению. Это является основой основ всего предмета химии.
Что такое молярная масса вещества
Классическое определение гласит, что молярная масса
- это масса одного моль вещества. Вроде бы все просто, но остается непонятным что такое «один моль» и имеет ли она какую-то связь с насекомыми.
Моль – это количество вещества, в котором содержится определенное количество молекул, если быть точным, то 6,02 ∙ 10 23 . Это число называется постоянной или числом Авогадро.
Все химические вещества имеют разный состав и размер молекул. Следовательно, если взять одну порцию, состоящую из 6,02 ∙ 10 23 молекул, то у разных веществ будет свой объем и своя масса этой порции. Масса данной порции и будет являться молярной массой конкретного вещества. Молярная масса традиционно обозначается в химии буквой M и имеет размерность г/моль и кг/моль.
Как найти молярную массу вещества
Прежде чем приступить к вычислению молярной массы вещества необходимо четко уяснить ключевые понятия, связанные с ней.
- Молярная масса вещества численно равна относительной молекулярной массе, если структурными единицами вещества являются молекулы. Молярная масса вещества также может быть равна относительной атомной массе, если структурными единицами вещества являются атомы.
- Относительная атомная масса показывает во сколько раз масса атома конкретного химического элемента больше заранее определенной постоянной величины за которую принята масса 1/12 части атома углерода. Понятие относительной атомной массы введено для удобства, так как человеку сложно оперировать столь малыми числами как масса одного атома.
- Если вещество состоит из ионов, то в этом случае говорят о его относительной формульной массе
. Например, вещество карбонат кальция CaCO 3 состоит из ионов.
- Относительную атомную массу вещества конкретного химического элемента можно найти в периодической таблице Менделеева. Например, для химического элемента углерода относительная атомная масса равна 12,011. Относительная атомная масса не имеет единиц измерения. Молярная масса углерода будет равна, как уже было сказано выше, относительной атомной, но при этом у нее появятся единицы измерения. То есть молярная масса углерода будет равна 12 г/моль. Это означает, что 6,02 ∙ 10 23 атомов углерода будут весить 12 грамм.
- Относительную молекулярную массу можно найти как сумму атомных масс всех химических элементов, образующих молекулу вещества. Рассмотрим это на примере двуокиси углерода, или как его еще все называют углекислого газа, имеющего формулу CO 2 .
В молекулу углекислого газа входит один атом углерода и два атома кислорода. Используя таблицу Менделеева находим, что относительная молекулярная масса углекислого газа будет равна 12 + 16 ∙ 2 = 44 г/моль. Именно такой массой будет обладать порция углекислого газа, состоящая из 6,02 ∙ 10 23 молекул.
- Классическая формула нахождения молярной массы вещества в химии имеет следующий вид:
M = m/n
где, m – масса вещества, г;
n – число молей вещества, то есть сколько порций по 6,02 ∙ 10 23 молекул, атомов или ионов в нем содержится, моль.Соответственно число молей вещества может быть определено по формуле:
n = N/N a
где, N – общее число атомов или молекул;
N а – число или постоянная Авогадро, равная 6,02 ∙ 10 23 .На этих двух формулах базируется большинство задач по нахождению молярной массы вещества в химии. Вряд ли для большинства людей будет непреодолимой трудностью использование двух взаимосвязанных отношений. Главное понять суть основных понятий таких как моль, молярная масса и относительная атомная масса и тогда решение задач по химии не вызовет у вас никаких затруднений.
Чтобы решить большинство типовых задач по химии вы также можете добавить одно из известных условий: число молекул, число молей или массу вещества. Под кнопкой Рассчитать после ее нажатия будет приведено полное решение задачи на основе введенных исходных данных.
Если в химической формуле вещества встречаются скобки, то раскройте их, добавив к каждому элементу соответствующий индекс. Например, вместо классической формулы гидроксида кальция Ca(OH) 2 используйте в калькуляторе следующую формулу химического вещества CaO 2 H 2 .
Инструкция
Чтобы найти моль вещества , нужно запомнить очень простое правило: масса одного моля любого вещества численно равна его молекулярной массе, только выражается в других величинах. А как определяется ? С помощью таблицы Менделеева вы узнаете атомную массу каждого элемента, входящего в молекулы вещества . Далее нужно сложить атомные массы с учетом индекса каждого элемента и получится ответ.
Посчитайте его молекулярную массу с учетом индекса каждого элемента: 12*2 + 1*4 + 16*3 = 76 а.е.м. (атомных единиц массы). Следовательно, его молярная масса (то есть масса одного моля) также составляет 76, только ее размерность: грамм/моль . Ответ: один моль селитры весит 76 грамм.
Предположим, вам задана такая задача. Известно, что масса 179,2 какого-то газа составляет 352 грамма. Необходимо определить, сколько весит один моль этого газа. Известно, что при нормальных условиях один моль любого газа или смеси газов занимает объем, приблизительно равный 22,4 литра. А у вас 179,2 литра. Произведите вычисление: 179,2/22,4 = 8. Следовательно, в этом объеме содержится 8 молей газа.
Разделив известную по условиям задачи массу на количество молей, получите: 352/8 = 44. Следовательно, один моль этого газа весит 44 грамма - это газ, СО2.
Если имеется какое-то количество газа массой М, заключенное в объеме V при заданной температуре Т и давлении P. Требуется определить его молярную массу (то есть найти, чему равен его моль ). Решить задачу вам поможет универсальное уравнение Менделеева-Клапейрона: PV = MRT/m, где m – та самая молярная масса, которую нам надо определить, а R – универсальная газовая постоянная, равная 8,31. Преобразуя уравнение, получите: m = MRT/PV. Подставив в формулу известные величины, вы найдете, чему равен моль газа.
В расчетах обычно используются округленные величины атомных весов элементов. Если требуется более высокая точность, то округление недопустимо.
А. Авогадро в 1811 году, в самом начале развития атомной теории сделал предположение, что в равном количестве идеальных газов при одинаковом давлении и температуре содержится одинаковое число молекул. Позднее это предположение подтвердилось и стало необходимым следствием для кинетической теории. Теперь эта теория носит название – Авогадро.
Инструкция
Видео по теме
Чтобы найти количество атомов в веществе, определите, что это за вещество. Затем найдите его массу и молярную массу. После чего отношение массы и молярной массы умножьте на число Авогадро, которое равно 6,022*1023.
Вам понадобится
- Для определения количества атомов в веществе возьмите точные весы (рычажные или электронные), таблицу Менделеева, манометр, термометр.
Инструкция
Определение количества атомов в чистом
Взвесьте образец исследуемого вещества на точных весах, результат получите в граммах. Убедитесь, что оно состоит из одноатомных молекул. Затем, используя таблицу Менделеева, найдите молярную массу исследуемого вещества, выраженную в граммах на моль. Для этого найдите элемент, соответствующий веществу, из которого состоит тело, и запишите его . Она и будет равна молярной массе, выраженной в граммах на моль. Например, для железа (Fe) это 55,845 г/моль. Если же точно известен изотоп, например железо 55, то можно брать целое число, чистые изотопы зачастую радиоактивны. Затем массу вещества поделите на его молярную массу, а результат умножьте на 6,022*10^23. Это и будет количество атомов в данной массе вещества.
Количество атомов в сложном веществе
Если вещество состоит из многоатомных молекул, например, вода, молекула которой состоит из одного атома кислорода и двух атомов водорода, сделайте следующую последовательность действий. С помощью весов найдите массу образца. Затем запишите его химическую формулу, и с помощью таблицы Менделеева найдите молярную массу каждого из атомов, из которых состоит молекула. В случае с водой это будет – на моль, – 16 грамм на моль. Поскольку водорода 2 атома, умножьте молярную массу на это число, в результате получите общую молярную массу 18 грамм на моль. Затем массу в граммах делим на молярную массу в граммах на моль и умножаем на 6,022*10^23. в веществе, это число умножьте на количество атомов в одной молекуле (для воды оно равно 3).
Количество атомов в смесях и сплавах
Если вещество представляет собой смесь нескольких веществ с известными массовыми долями, измерьте его общую массу. Затем найдите массы чистых веществ, умножив массу на соответствующие доли. Например, если бронза содержит 70% меди и 30 % , но для получения массы меди умножьте массу образца на 0,7, а для получения массы олова умножите массу образца на 0,3. Далее действуйте, как описано в предыдущих пунктах.
Количество атомов в газе
Если газ находится в нормальных (давление 760 мм рт. ст. и температура 00С), определите объем этого газа геометрическими методами (например, чтобы найти объем газа в , представляющей собой параллелепипед, перемножьте длину, ширину и высоту), выразив его в кубических метрах. Полученное число поделите на 0,0224 и умножьте на 6,022*10^23. Если молекула газа двухатомная, умножьте результат на 2.
Если известны давление, объем и температура газа ( манометром, а температура термометром), то найдите произведение давления в Паскалях на объем в куб. метрах, поделите на значение температуры в Кельвинах, и число 8,31. Полученный результат умножьте на 6,022*10^23 и количество атомов в молекуле газа.
Видео по теме
Обратите внимание
Как найти количество атомов в веществе. Чтобы найти количество атомов в веществе, определите, что это за вещество. Затем найдите его массу и молярную массу. После чего отношение массы и молярной массы умножьте на число Авогадро, которое равно 6,022*1023. Вам понадобится.
Полезный совет
Метод основан на связи между атомной (или молекулярной) массой кристаллического вещества, его плотностью, числом Авогадро и неким коэффициентом, который определяют из расстояний между атомами в кристаллической решетке. Зная это число, можно различными способами, которые и были испробованы в 1908-1910 гг., найти число N. Можно собрать α-частицы в цилиндре Фарадея, измерить их заряд и, разделив его на число частиц, получить заряд каждой из них; половина его дает нам элементарный заряд, по которому уже определяется число N...
Источники:
- как определить количество атомов
Сначала определите химический состав и агрегатное состояние вещества. Если исследуется газ, измерьте его температуру, объем и давление или поместите в нормальные условия и измерьте только объем. После этого рассчитайте количество молекул и атомов . Для определения количества атомов в твердом теле или жидкости найдите их массу и молярную массу, а затем количество молекул и атомов .
Вам понадобится
- манометр, термометр, весы и таблица Менделеева, узнать постоянную Авогадро.
Инструкция
После этого рассчитайте его площадь. Для этого диаметр возведите во вторую степень, поделите на 4 и умножьте на число 3,14. Затем объем капли поделите на площадь пятна, на которое она растеклась (d=V/S) - это и будет диаметр одной молекулы масла, поскольку считается, что оно растекается по воде до тех пор, пока толщина масляной пленки не станет равной одной .
Видео по теме
Для того чтобы найти массу одного моля, определите химическую формулу вещества, и при помощи периодической таблицы Менделеева рассчитайте ее. Массу одного моля рассчитайте, найдя отношение массы вещества на его количество. Также можно найти массу одного моля по массе одной молекулы вещества. Для определения массы одного моля газа используйте уравнение Клапейрона-Менделеева.
Вам понадобится
- периодическая таблица Менделеева, весы, манометр и термометр
Инструкция
Определение массы одного моля по химической формулеУзнайте химическую формулу молекулы исследуемого вещества. Затем, найдите по периодической таблице Менделеева атомную каждого элемента, входящего в молекулу. Если один входит в формулу несколько раз, умножьте его атомную массу на количество вхождений. Затем суммируйте получившиеся массовые числа. Результатом будет молекулы в атомных единицах массы, которая численного равна молярной массе данной вещества (то есть массе одного моля) на моль.
Определение массы одного моля по известному количеству вещества Если количество вещества в молях, молярную массу которого нужно найти, с помощью весов найдите его фактическую массу , выразив ее в граммах. Для определения массы одного моля, массу вещества поделите на его количество M=m/υ.
Определение массы одного моля вещества по массе молекулы Если известна масса одной молекулы вещества, выраженная в граммах, найдите массу одного моля, умножив массу этой молекулы на количество в одном моле (число Авогадро), которое равно 6,022 10^23, M=m0 NА.
Определения массы одного моля газа Возьмите герметичный сосуд известного объема, выраженного в кубических . Откачайте из него газ, и взвесьте на весах. Закачайте в него газ, и снова взвесьте, пустого и заполненного баллонов и будет равна массе газа. Переведите ее в .
Измерьте температуру газа в баллоне, если после закачки немного подождать, она сравняется с температурой окружающего воздуха, и переведите ее в кельвины, прибавив к градусам Цельсия число 273. Измерьте давление газа манометром, в паскалях. Найдите молярную массу
газа (массу
одного моля) перемножив массу
газа на его температуру и 8,31 (универсальную газовую постоянную), и поделив результат на значения давления и объема M=m R T/(P V).
Иногда перед исследователями встает такая задача: как определить количество атомов того или иного вещества? Первоначально она может показаться исключительно сложной, ведь количество атомов даже в крохотном образце какого-либо вещества просто грандиозное. Как же их подсчитать?
Инструкция
Предположим, вам надо подсчитать количество атомов в куске чистого - например, меди или даже золота. Да, представьте себя на месте великого ученого Архимеда, которому царь Гиерон дал совсем другое поручение, сказав: «Знаешь, Архимед, напрасно я подозревал своего ювелира в мошенничестве, корона-то оказалась из чистого золота! Нашему царскому величеству теперь угодно знать, в ней атомов».
Настоящего Архимеда задача, естественно, ввергла бы в ступор, хоть он и был . Ну а вы справились бы с нею в два счета. Сначала надо точно взвесить корону. Предположим, она весила бы 2 кг, то есть 2000 граммов. Потом по таблице Менделеева установите молярную массу золота (примерно 197 грамм/моль.) Для упрощения расчетов чуть-чуть округлите в большую сторону – пусть будет 200 грамм/моль. Следовательно, в злополучной короне ровно 10 молей золота. Ну а потом возьмите универсальное число Авогадро (6,022х1023), умножьте на 10 и с торжеством отнесите результат царю Гиерону.
Подставьте известные вам величины в дробь PV/RT, найденный результат умножьте на универсальное число Авогадро (6,022*1023) и получите количество атомов газа при заданном объеме, давлении и температуре.
А если требуется подсчитать количество атомов в образце сложного вещества? И тут нет ничего особо трудного. Взвесьте , потом напишите его точную химическую формулу, с помощью Таблицы Менделеева уточните молярную массу каждого компонента и вычислите точную молярную массу этого сложного вещества (учтя при необходимости индексы элементов).
В химии в качестве единицы количества вещества используют моль. Вещество имеет три характеристики: массу, молярную массу и количество вещества. Молярной массой называется масса одного моля вещества.
Инструкция
Один моль того или иного вещества представляет собой его количество, которое содержит столько структурных единиц, сколько атомов содержится в 0,012 кг обычного (не радиоактивного) изотопа . К структурным единицам вещества молекулы, атомы, ионы . Когда в условиях задачи дано с относительной атомной массой Ar, из формулы вещества, в зависимости от постановки задачи, путем осуществления вычислений находят либо массу одного моля этого же вещества, либо его молярную массу. Относительной атомной массой Ar называют величину, равной отношению средней массы изотопа элемента к 1/12 массы углерода.
Молярную массу имеют как органические, так и вещества. Для примера рассчитайте этот параметр в отношении воды H2O и CH3. Вначале найдите молярную массу воды:
M(H2O)=2Ar(H)+Ar(O)=2*1+16=18 г/моль
Метан представляет собой газ органического . Это , что в состав его молекулы входят атомы водорода и углерода. Всего в одной молекуле этого газа содержится три атома водорода и один атом углерода. Молярную массу данного вещества рассчитайте следующим образом:
M(CH3)=Ar(C)+2Ar(H)=12+3*1=15 г/моль
Аналогичным образом рассчитывайте молярные массы любых других веществ.
Также массу одного моля вещества или молярную массу находят, зная массу и количество вещества. В этом случае рассчитывается как отношение массы вещества к его количеству. Формула при этом выглядит следующим образом:
M=m/ν, где M - молярная масса, m - масса, ν - количество вещества.
Молярная масса вещества выражается в граммах либо килограммах на моль. Если известна масса молекулы того или иного вещества, то, зная число Авогадро, можно найти массу одного моля вещества следующим образом:
Mr=Na*ma, где Mr - молярная масса, Na - число Авогадро, ma - масса молекулы.
Так, например, зная массу атома углерода, можно найти молярную массу этого вещества:
Mr=Na*ma=6,02*10^23*1,993*10^-26=12 г/моль
Видео по теме
Масса 1 моль вещества называется его молярной массой и обозначается буквой М. Единицы измерения молярной массы – г/моль. Способ расчета этой величины зависит от заданных условий.
Вам понадобится
- - периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева (таблица Менделеева);
- - калькулятор.
Инструкция
Видео по теме
Источники:
- Талица менделеева
Одним из первых понятий, с которыми сталкивается школьник при изучении курса химии, является моль. Данная величина отображает количество вещества, в котором находится определенное число частиц постоянной Авогадро. Понятие «моль» было введено для того, чтобы избежать сложным математических вычислений с большими числами мельчайших частиц.
Инструкция
Определите число частиц, которые содержаться в 1 моль вещества. Данная величина является константой и называется постоянной Авогадро. Она равна NА=6,02*1023 моль-1. Если вы хотите провести более точные расчеты, то значение данной величины необходимо брать согласно информации Комитета по данным для и техники CODATA, который пересчитывает постоянную Авогадро и утверждает наиболее точные значения. К примеру в 2011 году было принято, что NА= 6,022 140 78(18)×1023 моль-1.
Вычислите значение моль, которое равно отношению числа частиц заданного вещества на величину постоянной Авогадро.
Определите величину моль вещества через его М. Она имеет размерность г/моль и равна относительной молекулярной массе Мr, которая определяется по таблице Менделеева для каждого элемента, находящегося в составе вещества. К примеру, молярная метана СН4 равна сумме относительных атомных масс и четырех водородов: 12+ 4х1. В итоге получите, что М(СН4)=16 г/моль. Далее изучите условие задачи и выясните, для какой массы m вещества необходимо определить количество моль. Оно будет равно отношению массы к молярной массе.
Помните, что молярная масса вещества определяется количественными и качественными характеристиками его состава, поэтому вещества могут обладать одинаковыми значениями моль при различных массах.
Изучите условия задачи, если в ней необходимо определить количество моль для газообразного вещества, то можно его вычислить через объемы. В этом случае необходимо выяснить объем V заданного газа при условиях. После этого разделите данную величину на молярный объем газа Vm, который является константой и при нормальных условиях равен 22,4 л/моль.
Ученые на съезде в Карлсруэ (Германия) в 1860-м году приняли решение называть атомом мельчайшую неделимую частицу вещества, являющуюся носителем его химических свойств. Количество атомов даже в самом крохотном, практически не различимом невооруженным глазом, образце вещества не просто огромное – грандиозное. А можно ли как-то подсчитать, сколько атомов содержится в том или ином количестве вещества?
Атомы и молекулы – мельчайшие частицы вещества, поэтому в качестве единицы измерения можно выбрать массу одного из атомов и выражать массы других атомов в соотношении с выбранной. Так что же такое молярная масса, и какова ее размерность?
Что такое молярная масса?
Основоположником теории атомных масс был ученый Дальтон, который составил таблицу атомных масс и принял массу атома водорода за единицу.
Молярная масса – это масса одного моля вещества. Моль, в свою очередь, – количество вещества, в котором содержится определенное количество мельчайших частиц, которые участвуют в химических процессах. Количество молекул, содержащихся в одном моле, называют числом Авогадро. Эта величина является постоянной и не изменяется.
Рис. 1. Формула числа Авогадро.
Таким образом, молярная масса вещества – это масса одного моля, в котором находится 6,02*10^23 элементарных частиц.
Число Авогадро получило свое название в честь итальянского ученого Амедео Авагадро, который доказал, что число молекул в одинаковых объемах газов всегда одинаково
Молярная масса в Международной системе СИ измеряется в кг/моль, хотя обычно эту величину выражают в грамм/моль. Эта величина обозначается английской буквой M, а формула молярной массы выглядит следующим образом:
где m – масса вещества, а v – количество вещества.
Рис. 2. Расчет молярной массы.
Как найти молярную массу вещества?
Вычислить молярную массу того или иного вещества поможет таблица Д. И. Менделеева. Возьмем любое вещество, например, серную кислоту.Ее формула выглядит следующим образом: H 2 SO 4 . Теперь обратимся к таблице и посмотрим, какова атомная масса каждого из входящих в состав кислоты элементов. Серная кислота состоит из трех элементов – водород, сера, кислород. Атомная масса этих элементов соответственно – 1, 32, 16.
Получается, что суммарная молекулярная масса равна 98 атомных единиц массы (1*2+32+16*4). Таким образом, мы выясняли, что один моль серной кислоты весит 98 грамм.
Молярная масса вещества численно равна относительной молекулярной массе, если структурными единицами вещества являются молекулы. Молярная масса вещества также может быть равна относительной атомной массе, если структурными единицами вещества являются атомы.
Вплоть до 1961 года за атомную единицу массы принимали атом кислорода, но не целый атом а его 1/16 часть. При этом химическая и физическая единицы массы не были одинаковыми. Химическая была на 0,03% больше, чем физическая.
В настоящее время в физике и химии принята единая система измерения. В качестве стандартной е.а.м. выбрана 1/12 часть массы атома углерода.
Рис. 3. Формула единицы атомной массы углерода.
Молярная масса любого газа или пара измеряется очень легко. Достаточно использовать контроль. Один и тот же объем газообразного вещества равен по количеству вещества другому при одинаковой температуре. Известным способом измерения объема пара является определение количество вытесненного воздуха. Такой процесс осуществляется с использованием бокового отвода, ведущего к измерительному устройству.
Понятие молярной массы является очень важным для химии. Ее расчет необходим для создания полимерных комплексов и множества других реакций. В фармацевтике с помощью молярной массы определяют концентрацию данного вещества в субстанции. Также молярная масса важна при провидении биохимических исследований (обменный процесс в элементе).
В наше время благодаря развитию науки известны молекулярные массы практически всех составляющих крови, в том числе и гемоглобина.
Вчера обещал объяснить это доступным языком. Вещь важная для понимания химии. Если один раз понять, то потом уже не забудешь.
Химия имеет свой язык, как и любая наука. 2H 2 + O 2 → 2H 2 O - на химическом языке запись реакции образования воды из простых веществ, водорода (H) и кислорода (O). Маленькие цифры относятся к количеству атомов (Они стоят после символа химического элемента), большие - к количеству молекул. Из уравнения видно что две молекулы водорода соединяются с одной молекулой кислорода и в результате выходит две молекулы воды. Внимание - это очень важно понять! Соединяются именно молекулы с молекулами, не «грамм с граммом», а молекула с молекулой.
Эта пропорция сохранится всегда:
Всё бы хорошо, но есть две проблемы. Первая - в реальной жизни мы не сможем отмерить один миллион молекул кислорода или водорода. Мы сможем отмерить один грамм или одну тонну реактивов. Вторая - молекулы очень маленькие. В одном стакане воды их 6,7·10 24 штук. Или, в обычной записи 6,7 триллионов триллионов (именно так - почти семь триллионов раз по триллиону молекул). Оперировать такими цифрами неудобно.
Какой же выход? Молекулы ведь тоже имеют массу, пускай очень маленькую. Мы просто берём массу одной молекулы , умножаем на количество молекул и получаем нужную нам массу. Договорились так - берём очень большое количество молекул (600 миллиардов триллионов штук) и изобретаем для этого количества специальную единицу измерения моль . Как для 12 штук чего-либо есть специальное название «дюжина» , и когда говорят о «десяти дюжинах», то имеют в виду 120 штук. 5 дюжин яиц = 60 штук. Так и с молями . 1 моль - это 600 миллиардов триллионов молекул или, в математической нотации, 6,02·10 23 молекул. То есть когда нам говорят «1 моль» водорода, мы знаем что речь идёт о 600 миллиардах триллионов молекул водорода. Когда говорят о 0,2 молях воды, то мы понимаем что речь идёт 120 миллиардах триллионов молекул воды.
Ещё раз - моль это просто такая счётная единица, только специально для молекул . Как «десяток», «дюжина» или «миллион», только гораздо больше.
Продолжая таблицу выше, можно написать:
Первую проблему мы решили, писать 1 моль или 2 моля гораздо удобнее чем 600 миллиардов триллионов молекул или 1,2 триллиона триллионов молекул. Но для одного удобства не стоило огород городить. Вторая проблема, как помним, переход от количества молекул (не считать же их поштучно!) к массе вещества , к тому что мы можем отмерить на весах. Такое количество молекул в одном моле (оно ведь немного странное, некруглое - 6,02·10 23 молекул) выбрано неспроста. Один моль молекул углерода весит ровно 12 грамм.
Понятно что все молекулы разные. Есть большие и тяжелые - в них может быть много атомов, или не очень много, но зато сами атомы тяжелые. А есть маленькие и легкие молекулы. Для каждого атома и для многих молекул есть в справочниках таблицы с их молярной массой . То есть с весом одного моля таких молекул (если нет, можно легко самим посчитать, сложив молярные массы всех атомов, из которых составлена молекула). Молярная масса измеряется в грамм/моль (сколько грамм весит один моль, то есть сколько грамм весят 6,02·10 23 молекул). Мы помним ведь что моль - просто счётная единица. Ну как если бы в справочнике писали - 1 дюжина куриных яиц весит 600 грамм, а 1 дюжина страусиных весит 19 килограмм. Дюжина - просто количество (12 штук), а сами яйца, куриное или страусиное, весят по-разному. И дюжина таких или других яиц тоже по-разному весит.
Так и с молекулами. 1 моль маленьких и лёгких молекул водорода весит 2 грамма, а 1 моль больших молекул серной кислоты - 98 грамм. 1 моль кислорода весит 32 грамма, 1 моль воды - 18 грамм. Вот картинка для примера, где видны маленькие молекулы водорода и большие молекулы кислорода. Эта картинка - графическое отображение реакции 2H 2 + O 2 → 2H 2 O.
Продолжаем заполнять таблицу:
Видите переход от количества молекул к их массе ? Видите что выполняется закон сохранения вещества? 4 грамма + 32 грамма дали 36 грамм.
Теперь мы можем решать простые задачи по химии. Вот самая примитивная: Было 100 молекул кислорода и 100 молекул водорода. Что произойдёт в результате реакции? Мы знаем что на 1 молекулу кислорода нужно 2 молекулы водорода. Поэтому прореагируют все 100 молекул водорода (и образуется 100 молекул воды), а вот кислород прореагирует не весь, ещё 50 молекул останется. Кислород в избытке.
Молекулы штуками, как я уже сказал выше, никто не считает. Вещества обычно отмеряют граммами. Теперь задача из школьного учебника: есть 10 г. водорода и 64 г. кислорода, что будет если их смешать? Мы для начала должны перевести массы в моли (то есть в количество молекул или количество вещества, как говорят химики). 10 г. водорода - это 5 моль водорода (1 моль водорода весит 2 грамма). 64 г. кислорода - это 2 моля (1 моль весит 32 грамма). Мы знаем что на 1 моль кислорода при реакции уходит 2 моля водорода. Значит, в нашем случае прореагирует весь кислород (2 моля) и 4 моля водорода из пяти. Получится 4 моля воды и ещё останется один моль водорода.
Переведём ответ снова в граммы. Прореагирует весь кислород (64 грамма) и 8 грамм водорода (4 моля * 2 г/моль). 1 моль водорода останется не прореагировавшим (это 2 грамма) и получится 72 грамма воды (4 моля * 18 г/моль). Закон сохранения вещества опять выполняется - 64 + 10 = 72 + 2.
Думаю что теперь уже всем должно быть понятно. 1 моль - просто количество молекул. Молярная масса - это масса одного моля. Она нужна для того чтобы переходить от массы вещества (с которой мы работаем в реальном мире) к количеству молекул, или количеству вещества, нужному для реакций.
Снова повторимся:
а) вещества реагирует в соотношении n молекул одного к m молекул другого. Это пропорция будет одинаковой и для 100 молекул исходного вещества, и для ста триллионов, или для ста триллионов триллионов.
б) для удобства, чтобы не считать молекулы штуками, придумали специальную счётную единицу - моль, то есть сразу 6,02·10 23 молекул. Количество этих молей называют обычном «количество вещества»
в) моль каждого вещества весит по-разному, т.к. молекулы и атомы, из которых состоит вещества, сами весят по-разному. Масса одного моля вещества называется его молярной массой. Ещё один пример - обычные и силикатные кирпичи весят по-разному. Если мы проведём аналогию, то «вес тысячи кирпичей» - это «молярная масса» (с тем отличием что молекул не 1000, а больше). Масса этой «тысячи кирпичей» разная для силикатных и обычных кирпичей.
г) весь этот огород городим для того чтобы легко можно было переходить от массы реактивов к количеству вещества (количеству молекул, количеству молей) и обратно. А переходить туда/обратно нужно потому что в реальном мире мы отмеряем реактивы граммами, а химические реакции идут пропорционально не массе, а количеству молекул.
P.S. Химикам и прочим - я здесь специально многое упрощал. Не нужно мне объяснять что 12 грамм весит не 1 моль углерода, а 1 моль молекул изотопа С 12 , или про то что вместо «молекул» нужно было бы писать «структурных единиц» (молекул, ионов, атомов...), специально не упомянул что 1 моль газа занимает одинаковый объём при одинаковых условиях и ещё про многое другое
Что мне не нравилось в учебниках - только формальное определение моля, без указания смысла этого понятия и для чего это нужно.
Домашняя моль – плохой сосед для человека. Конечно, она не кусает кожу, зато портит вещи и продукты. И, когда внезапно по квартире начинают летать бурые бабочки, лучше сразу забить тревогу. Откуда появляется моль в квартире? Стоит выяснить данный вопрос подробнее, чтобы быть во всеоружии против летающего насекомого.
Моль – виды бабочек
- Шубная. Сама бабочка желтоватого цвета размером до 1,6 см вреда человеку не наносит, так как ничего не ест. Основная ее цель – положить несколько кладок яиц, из которых выходят прожорливые личинки. Внешне они напоминают червей, имеют белый полупрозрачный цвет. Черви едят мех шуб, шапок, воротников, прогрызают в них ходы. В считанные дни мех превращается в решето.
- Платяная. Размер бабочки – до 2 см, крылья ее желтые, у основания фиолетовые. Гусеницы на вид такие же, как у шубной моли, но поселяются в складках различных тканей, одежды с шерстью. Яйца бабочка кладет прямо на внутренней стороне ткани, и, после выведения гусениц, они сразу начинают питаться.
- Мебельная. В доме она начинает откладывать яйца на обивке мебели, а также в щелях древесины. Гусеницы едят обивку, затем переходят на дерево. Бабочка мелкая, до сантиметра при размахе крыльев, светло-желтого цвета с бурыми основаниями крыла.
- Ковровая. Личинки этой бабочки едят и ковры, и мех, и даже кожаные изделия – сумки, сапоги. Эта моль почти не реагирует на стандартные средства – камфару и нафталин – поэтому вывести ее порой бывает сложно.
Внимание: Пищевую моль неподготовленный человек не отличит от платяной, но разница между ними большая. Этот вид бабочек откладывает яйца прямо в продукты питания – орехи, крупы, муку, и личинки их усиленно поедают.
Откуда появляется моль платяная?
От чего заводится моль в квартире, стоит знать всем, ведь порой даже самые аккуратные, поглаженные и вычищенные вещи оказываются зараженными этой напастью. Бабочка или яйца могут попасть в дом разными способами. Если у человека вдруг заводится мебельная моль, это, вероятно, произошло после покупки мебели – порой даже новой.
Откуда появляется кухонная моль в квартире? Если моль замечена на кухне, она, скорее всего, попала туда в охоте за пищевыми продуктами:
- Крупой и мукой
- Сухофруктами
- Орехами
- Пряностями
- Кормами для животных
Пищевая моль, привлеченная запахом такой пищи, может проникать в жилье от соседей, из подъезда. Но в большинстве случаев ее яйца уже имеются в продуктах питания, особенно, когда они продаются на развес. Важные причины заражения продуктов на складах – сырость, плохое проветривание, нарушение герметичности упаковок.
Внимание: Пищевая моль, точнее, ее гусеницы, очень живучи. В коконе они живут даже в неблагоприятных условиях очень долго, пока не попадут в более подходящую для себя среду. В тепле, сырости они выводятся и поедают все, что смогут.
Как не допустить появления моли?
Профилактические мероприятия, которые предотвратят появление непрошеных жильцов, несложны. Пронося в дом старые вещи, их надо правильно дезинфицировать – стирать, чистить. Особенное внимание уделить надо неновой мебели – креслам, стульям, диванам, где бабочки и их личинки обитают чаще всего. Крупные изделия рекомендуется тщательно проветривать или подержать под прямыми солнечными лучами – насекомые гибнут в таких условиях.
Прочие меры профилактики заражения вещей молью:
- Пользоваться специальными аэрозолями перед закладыванием одежды на хранение.
- Чаще проветривать гардеробные и шкафы, перетряхивать белье и одеяла.
- Моль не переносит аромата лаванды, апельсина, лимона, полыни, поэтому можно положить в шкафы соответствующие саше или капнуть на ватный диск немного эфирного масла.
- Хорошо осматривать все принесенные из магазина вещи, особенно, из шерсти или меха.
- Мелкие шерстяные вещи можно периодически просушивать на батарее, крупные – выносить на мороз, ведь моль не выносит оба вида изменения температуры.
На кухне все продукты нужно держать в контейнерах, крышки которых плотно подогнаны. Испорченную муку и крупу с червячками следует сразу же выбрасывать.
Шкафы кухонного гарнитура надо регулярно мыть, протирать. В них можно разложить лаванду для отпугивания насекомых. Если же вредители все-таки проникли в дом, придется без жалости расстаться с испорченными продуктами и вещами, а после применить средства для борьбы с ними (инсектициды).
Советы, которые помогут избавиться от моли:
