Krtek a avogadrovu Konstantu
Aplikace Krtka
hmotnost molu látky se nazývá molární hmotnost této látky. Molární hmota se používá k přeměně gramů látky na krtky a často se používá v chemii. Molární hmotnost prvku se nachází v periodické tabulce a je to atomová hmotnost prvku v gramech/mol (g/mol). Pokud je známa hmotnost látky, lze vypočítat počet molů v látce. Přeměna hmotnosti látky na moly v gramech vyžaduje konverzní faktor (jeden mol látky/molární hmotnost látky).
koncept mol je také použitelný pro složení chemických sloučenin. Zvažte například metan, CH4. Tato molekula a její molekulární vzorec naznačují, že na mol metanu je 1 mol uhlíku a 4 mol vodíku. V tomto případě se krtek používá jako společná jednotka, kterou lze aplikovat na poměr, jak je znázorněno níže:
\
V této chemické reakce, mol H a O, popište, počet atomů jednotlivých prvků, které reagují na formu 1 mol \(\ce{H_2O}\).
Chcete-li přemýšlet o tom, co znamená krtek, měli byste ho spojit s množstvím, jako je tucet nebo pár. Stejně jako pár může znamenat dvě boty, dvě knihy, dvě tužky, dva lidé nebo dva cokoli jiného, krtek znamená 6.02214179×1023 čehokoli. Pomocí následujícího vztahu:
\
je jako říct:
\
To je docela obtížné si představit krtka něco, protože avogadrovu konstantu je velmi velký. Zvažte například velikost jednoho zrna pšenice. Pokud jsou všechny lidi, kteří existovali v dějinách Země nic jiného, než počítat jednotlivé zrna pšenice pro celý jejich život, celkový počet zrn pšenice počítal by být stále mnohem méně, než avogadrovu konstantu, počet zrn pšenice vyrábí v celé historii nemá ani přístup avogadrova konstanta.
příklad \(\PageIndex{1}\): Převod hmoty na Moly
kolik molů atomů draslíku (\(\ce{k}\)) je v 3,04 gramu čistého draselného kovu?
Řešení
V tomto příkladu, vynásobte hmotnost \(\ce{K}\) konverzní faktor (inverzní molární hmotnost draslíku):
\
39.10 gramů je molární hmotnost jednoho molu \(\ce{K}\); vyruší g, opuštění molů \(\ce{K}\):
\
Podobně, pokud molů látky jsou známé, počet gramů látky může být určena. Převod molů látky na gramy vyžaduje konverzní faktor molární hmotnosti látky / jednoho molu látky. Člověk prostě musí postupovat stejnou metodou, ale v opačném směru.
Například \(\PageIndex{2}\): Převod Molů hmoty,
Kolik gramů jsou 10.78 molů Vápníku (\(\ce{Ca}\))?
Řešení
Násobit moly Ca o přepočítací koeficient (molární hmotnost vápníku) 40.08 g Ca/ 1 mol Ca, který pak umožňuje storno molů, takže g Ca.
\
celkový počet atomů v látce může být také určena pomocí vztahu mezi g, molů a atomů. Pokud je dána hmotnost látky a požádána o nalezení počtu atomů v látce, je třeba nejprve převést hmotnost látky v gramech na krtky, jako v příkladu \(\PageIndex{1}\). Poté musí být počet molů látky převeden na atomy. Přeměna molů látky na atomy vyžaduje konverzní faktor avogadrovy konstanty (6.02214179×1023) / jeden mol látky. Ověření správného zrušení jednotek je dobrý způsob, jak se ujistit, že je použita správná metoda.
příklad \(\PageIndex{3}\): atomy na hmotnost
kolik atomů je v 3,5 g vzorku sodíku (Na)?
Řešení
\
\
V tomto příkladu, vynásobte gramů Na které se konverzní faktor 1 mol Na/ 22.98 g Na, s 22.98 g. je molární hmotnost jednoho molu Na, které pak umožňuje zrušení gramů, takže molů Na. Poté vynásobte počet molů Na konverzním faktorem 6.02214179×1023 atomů Na/ 1 mol Na, s 6.02214179×1023 atomů je počet atomů v jednom molu Na (avogadrovu konstantu), který pak umožňuje zrušení krtci, přičemž počet atomů Na.
Pomocí Avogadrovy konstanty, je také snadno vypočítat počet atomů nebo molekul přítomných v látce (Tabulka \(\PageIndex{1}\)). Vynásobením počtu molů avogadrovou konstantou se jednotky mol vyruší a ponechají počet atomů. Následující tabulka poskytuje odkaz na způsoby, jak lze s těmito různými veličinami manipulovat:
| Known Information | Multiply By | Result |
|---|---|---|
| Mass of substance (g) | 1/ Molar mass (mol/g) | Moles of substance |
| Moles of substance (mol) | Avogadro’s constant (atoms/mol) | Atoms (or molecules) |
| Mass of substance (g) | 1/Molární hmotnost (mol/g) × avogadrovu konstantu (atomů/mol)) | Atomy (nebo molekuly) |
Například \(\PageIndex{4}\): Hmotnost na Mol.
Kolik molů jsou v 3.00 gramů draslíku (K)?
Řešení
\
V tomto příkladu, vynásobte hmotnost K v konverzní faktor:
\
39.10 gramů je molární hmotnost jednoho molu K. G může být zrušena, odcházející mol. K.
příklad \(\PageIndex{5}\): mol na hmotnost
kolik gramů je v 10.00 mol vápníku (Ca)?
Řešení
Toto je výpočet v Příkladu \(\PageIndex{2}\) provádí v opačném pořadí. Vynásobte mol Ca konverzním faktorem 40,08 g Ca/ 1 mol Ca, přičemž 40,08 g je molární hmotnost jednoho mol Ca. Krtci zrušit, takže gramů Ca:
\
počet atomů může být také vypočítat pomocí Avogadrovy Konstanty (6.02214179×1023) / jeden mol látky.
příklad \(\PageIndex{6}\): hmotnost na atomy
kolik atomů je v 3,0 g vzorku sodíku (Na)?
řešení
převést gramy na moly
\
převést moly na atomy
\
Leave a Reply