20 derecede molar hacim. Moleküler fizik nedir: sayı formülleri ve gazın molar kütlesi

Uluslararası Birim Sistemindeki (SI) temel birimlerden biri Bir maddenin miktar birimi moldür.

köstebek – bu, belirli bir maddenin (moleküller, atomlar, iyonlar vb.) 0,012 kg (12 g) karbon izotopunda bulunan karbon atomları kadar yapısal birim içeren madde miktarıdır 12 İLE .

Karbon için mutlak atom kütlesinin değerinin eşit olduğu düşünülürse M(C) = 1,99 10  26 kg, karbon atomu sayısı hesaplanabilir N A 0,012 kg karbonda bulunur.

Herhangi bir maddenin bir molü, bu maddenin aynı sayıda parçacığını (yapısal birimler) içerir. Bir mol miktarındaki bir maddede bulunan yapısal birim sayısı 6,02 10'dur. 23 ve denir Avogadro sayısı (N A ).

Örneğin, bir mol bakır 6,02 10 23 bakır atomu (Cu) içerir ve bir mol hidrojen (H2) 6,02 10 23 hidrojen molekülü içerir.

Molar kütle(M) 1 mol miktarında alınan bir maddenin kütlesidir.

Molar kütle M harfiyle gösterilir ve [g/mol] boyutuna sahiptir. Fizikte [kg/kmol] birimini kullanırlar.

Genel durumda, bir maddenin molar kütlesinin sayısal değeri, onun bağıl moleküler (göreceli atomik) kütlesinin değeriyle sayısal olarak çakışır.

Örneğin akraba moleküler kütle su eşittir:

Мr(Н 2 О) = 2Аr (Н) + Аr (O) = 2∙1 + 16 = 18 a.m.u.

Suyun molar kütlesi aynı değere sahiptir ancak g/mol cinsinden ifade edilir:

M (H20) = 18 g/mol.

Dolayısıyla, 6,02 10 23 su molekülü (sırasıyla 2 6,02 10 23 hidrojen atomu ve 6,02 10 23 oksijen atomu) içeren bir mol suyun kütlesi 18 gramdır. Madde miktarı 1 mol olan su, 2 mol hidrojen atomu ve 1 mol oksijen atomu içerir.

1.3.4. Bir maddenin kütlesi ile miktarı arasındaki ilişki

Bir maddenin kütlesini ve kimyasal formülünü ve dolayısıyla molar kütlesinin değerini bilerek, maddenin miktarını belirleyebilirsiniz ve bunun tersine, maddenin miktarını bilerek kütlesini belirleyebilirsiniz. Bu tür hesaplamalar için aşağıdaki formülleri kullanmalısınız:

burada ν madde miktarıdır, [mol]; M– maddenin kütlesi, [g] veya [kg]; M – maddenin molar kütlesi, [g/mol] veya [kg/kmol].

Örneğin, sodyum sülfatın (Na2S04) kütlesini 5 mol miktarında bulmak için şunları buluruz:

1) bağıl atom kütlelerinin yuvarlanmış değerlerinin toplamı olan Na2S04'ün bağıl moleküler kütlesinin değeri:

Мr(Na 2 SO 4) = 2Аr(Na) + Аr(S) + 4Аr(O) = 142,

2) maddenin molar kütlesinin sayısal olarak eşit değeri:

M(Na2S04) = 142 gr/mol,

3) ve son olarak 5 mol sodyum sülfatın kütlesi:

m = ν M = 5 mol · 142 g/mol = 710 g.

Cevap: 710.

1.3.5. Bir maddenin hacmi ile miktarı arasındaki ilişki

Normal koşullar altında (n.s.), yani. baskı altında R , 101325 Pa'ya (760 mm Hg) eşit ve sıcaklık T, 273,15 K'ye (0 С) eşit olduğunda, bir mol farklı gaz ve buharlar aynı hacmi kaplar 22,4 l.

1 mol gaz veya buharın yer seviyesinde kapladığı hacme ne ad verilir? molar hacimgazdır ve mol başına litre boyutundadır.

V mol = 22,4 l/mol.

Gaz halindeki maddenin miktarını bilmek (ν ) Ve molar hacim değeri (V mol) normal koşullar altında hacmini (V) hesaplayabilirsiniz:

V = ν V mol,

burada ν madde miktarıdır [mol]; V – gaz halindeki maddenin hacmi [l]; V mol = 22,4 l/mol.

Ve tersine, hacmi bilmek ( V) normal koşullar altında gaz halindeki bir maddenin miktarı (ν) hesaplanabilir :

1 mol maddenin hacmine Molar hacim denir. 1 mol suyun molar kütlesi = 18 g/mol 18 g su 18 ml'lik bir hacim kaplar. Bu, suyun molar hacminin 18 ml olduğu anlamına gelir. 18 g su 18 ml'ye eşit bir hacim kaplar çünkü suyun yoğunluğu 1 g/ml'dir. SONUÇ: Molar hacim, maddenin yoğunluğuna bağlıdır (sıvılar ve katılar için).

Normal koşullar altında herhangi bir gazın 1 molü, 22,4 litreye eşit olan aynı hacmi kaplar. Normal koşullar ve tanımları no. (0 0°C ve 760 mmHg; 1 atm.; 101,3 kPa). 1 mol madde içeren bir gazın hacmine molar hacim denir ve – V m ile gösterilir.

Problemleri çözme Problem 1 Verilen: V(NH 3) n.s. = 33,6 m 3 Bulunan: m - ? Çözüm: 1. Amonyağın molar kütlesini hesaplayın: M(NH3) = = 17 kg/kmol

SONUÇLAR 1. Bir maddenin 1 mol hacmine molar hacim V m 2 denir. Sıvı ve katı maddeler için molar hacim yoğunluklarına bağlıdır 3. V m = 22,4 l/mol 4. Normal koşullar (n.s.): ve basınç 760 mmHg veya 101,3 kPa 5. Gaz halindeki maddelerin molar hacmi l/mol, ml/mmol olarak ifade edilir,

Bölüm I

1. n'de herhangi bir gazın 1 molü. sen. 22,4 litreye eşit olan aynı hacmi kaplar. Bu hacme denir molar ve Vm ile gösterilir.

2. Madde miktarı (n) – oran N'deki gazın hacmi. sen. molar hacme:
n = V/Vm=> Vm, l/mol cinsinden ölçülür.

3. Bu nedenle madde miktarı

4. Gerekli hesaplamaları yaparak “Maddelerin niceliksel özellikleri” tablosunu doldurun.

Bölüm II

1. Miktarın adı ile boyutu arasında ilişki kurun.

2. n = V/Vm temel formülünün türevleri olan formülleri belirtiniz.
2) V=n Vm
3) Vm=V/n

3. 44,8 litre kaç molekül içerir? karbon dioksit? Sorunu iki şekilde çözün.

4. V hacmi biliniyorsa, N moleküllerinin sayısını bulmanız gereken bir problem koşulu bulun.
Hacmi 67,2 litre ise nitrojen(II) oksitin parçacık sayısını bulun.
Sorunu herhangi bir şekilde çözün.

5. 78,4 L (no.) klorun kütlesini hesaplayın.

6. 297 g fosgenin (COCl2) hacmini bulun.

7. 56 litre amonyağın kütlesini hesaplayın, %10 su çözümü tıbbi olarak amonyak olarak bilinir.

8. Öğrendiğiniz kavramları kullanarak bir problem oluşturun. Sorunu gösteren bir çizim oluşturmak için bilgisayarınızı kullanın. Bunu çözmenin bir yolunu önerin. 22,4 litre nitrojenin veya 22,4 litre hidrojenin kütle olarak aynı olduğu doğru mu? Cevabınızı hesaplamalarla destekleyiniz.

1 mol maddenin kütlesine molar denir. 1 mol maddenin hacmine ne denir? Açıkçası buna molar hacim de denir.

Neye eşittir molar hacim su? 1 mol suyu ölçtüğümüzde terazide 18 gr su tartmadık - bu sakıncalıdır. Suyun yoğunluğunun 1 g/ml olduğunu bildiğimiz için ölçüm aletleri kullandık: silindir veya beher. Bu nedenle suyun molar hacmi 18 ml/mol'dür. Sıvılar ve katılar için molar hacim yoğunluklarına bağlıdır (Şekil 52, a). Gazlar için ise durum farklıdır (Şekil 52, b).

Pirinç. 52.
Molar hacimler (n.s.):
a - sıvılar ve katılar; b - gaz halindeki maddeler

1 mol hidrojen H2 (2 g), 1 mol oksijen O2 (32 g), 1 mol ozon O3 (48 g), 1 mol karbondioksit CO2 (44 g) ve hatta 1 mol su buharı alırsanız H2O (18 g) aynı koşullarörneğin normal (kimyada normal koşulları (n.s.) 0 ° C sıcaklık ve 760 mm Hg veya 101,3 kPa basınç olarak adlandırmak gelenekseldir), o zaman gazlardan herhangi birinin 1 molünün ortaya çıkacağı ortaya çıkar. 22,4 litreye eşit aynı hacmi kaplar ve aynı sayıda molekül içerir - 6 × 10 23.

Peki 44,8 litre gaz alırsanız, maddesinin ne kadarı alınacaktır? Tabii ki 2 mol, çünkü verilen hacim molar hacmin iki katıdır. Buradan:

burada V gazın hacmidir. Buradan

Molar hacim fiziksel miktar Bir maddenin hacminin madde miktarına oranına eşittir.

Gaz halindeki maddelerin molar hacmi l/mol cinsinden ifade edilir. Vm - 22,4 l/mol. Bir kilomolün hacmine kilomolar adı verilir ve m3/kmol (Vm = 22,4 m3/kmol) cinsinden ölçülür. Buna göre milimolar hacim 22,4 ml/mmol'dür.

Problem 1. 33,6 m3 amonyak NH3'ün (n.s.) kütlesini bulun.

Problem 2. 18 × 10 20 hidrojen sülfit H 2 S molekülünün kütlesini ve hacmini (n.v.) bulun.

Problemi çözerken molekül sayısının 18×10 20 olmasına dikkat edelim. 10 20, 10 23'ten 1000 kat küçük olduğundan, hesaplamaların mmol, ml/mmol ve mg/mmol kullanılarak yapılması gerektiği açıktır.

Anahtar kelimeler ve ifadeler

1. Gazların molar, milimolar ve kilomolar hacimleri.
2. Gazların molar hacmi (normal koşullar altında) 22,4 l/mol'dür.
3. Normal koşullar.

Bilgisayarla çalışmak

1. Elektronik uygulamaya bakın. Ders materyalini inceleyin ve verilen görevleri tamamlayın.
2. Paragraftaki anahtar kelimelerin ve kelime öbeklerinin içeriğini ortaya çıkaran ek kaynak görevi görebilecek internette e-posta adreslerini bulun. Yeni bir ders hazırlarken öğretmene yardımınızı sunun - bir sonraki paragrafın anahtar kelimeleri ve cümleleri hakkında bir rapor hazırlayın.

Sorular ve görevler

1. n noktasındaki moleküllerin kütlesini ve sayısını bulun. sen. aşağıdakiler için: a) 11,2 1 oksijen; b) 5,6 m3 nitrojen; c) 22,4 ml klor.
2. n'deki hacmi bulun. sen. şunları alacaktır: a) 3 g hidrojen; b) 96 kg ozon; c) 12 × 1020 nitrojen molekülü.
3. Oda sıcaklığında argon, klor, oksijen ve ozonun yoğunluklarını (kütle 1 litre) bulun. sen. Aynı koşullar altında 1 litrede her maddeden kaç molekül bulunur?
4. 5 litrenin (n.s.) kütlesini hesaplayın: a) oksijen; b) ozon; c) karbondioksit C02.
5. Hangisinin daha ağır olduğunu belirtin: a) 5 l kükürt dioksit(S02) veya 5 litre karbondioksit (CO2); b) 2 l karbondioksit (CO2) veya 3 l karbonmonoksit(BU YÜZDEN).