Mol Og Avogadros Konstant
Anvendelser av Mol
massen av en mol stoff kalles den molare massen av det stoffet. Molarmassen brukes til å konvertere gram av et stoff til mol og brukes ofte i kjemi. Den molare massen av et element er funnet på det periodiske bordet, og det er elementets atomvekt i gram / mol (g / mol). Hvis massen av et stoff er kjent, kan antall mol i stoffet beregnes. Konvertering av massen, i gram, av et stoff til mol krever en konverteringsfaktor av (en mol substans / molar masse av substans).
mole-konseptet gjelder også for sammensetningen av kjemiske forbindelser. For eksempel, vurder metan, CH4. Dette molekylet og dets molekylformel indikerer at per mol metan er det 1 mol karbon og 4 mol hydrogen. I dette tilfellet brukes molen som en felles enhet som kan brukes til et forhold som vist nedenfor:
\
i denne kjemiske reaksjonen beskriver molene H Og O antall atomer av hvert element som reagerer for å danne 1 mol av \(\ce{H_2O}\).
for å tenke på hva en mol betyr, bør man forholde seg til mengder som dusin eller par. Akkurat som et par kan bety to sko, to bøker, to blyanter, to personer eller to av noe annet, betyr en muldvarp 6.02214179×1023 av noe. Ved å bruke følgende forhold:
\
er analog med å si:
\
Det er ganske vanskelig å visualisere en mol av noe fordi avogadros konstant er ekstremt stor. For eksempel vurdere størrelsen på en enkelt korn av hvete. Hvis alle menneskene som har eksistert I Jordens historie ikke gjorde noe annet enn å telle individuelle hvetekorn for hele livet, ville det totale antall hvetekorn talt fortsatt være mye mindre enn Avogadros konstant; antallet hvetekorn produsert gjennom historien nærmer seg ikke Engang Avogadros Nummer.
Eksempel \(\PageIndex{1}\): Konvertering Av Masse Til Mol
hvor mange mol kalium (\(\ce{K}\)) atomer er i 3,04 gram rent kaliummetall?
Løsning
i dette eksemplet multipliserer massen av \(\ce{K}\) med konverteringsfaktoren (invers molar masse av kalium):
\
39,10 gram er molarmassen av en mol \(\ce{K}\); avbryt ut gram, forlater molene av \(\ce{K}\):
\
på samme måte, hvis Molene av et stoff er kjent, kan antall gram i stoffet bestemmes. Konvertering av mol av et stoff til gram krever en konverteringsfaktor av molar masse av stoff / en mol substans. Man må bare følge samme metode, men i motsatt retning.
Eksempel \(\PageIndex{2}\): Konvertering Mol til masse
hvor mange gram er 10.78 mol Kalsium (\(\ce{Ca}\))?
Løsning
Multipliser mol Ca Med konverteringsfaktoren (molar masse kalsium) 40,08 G Ca / 1 mol Ca, som deretter tillater kansellering av mol, forlater gram Ca.
\
det totale antall atomer i et stoff kan også bestemmes ved å bruke forholdet mellom gram, mol og atomer. Hvis gitt massen av et stoff og bedt om å finne antall atomer i stoffet, må man først konvertere massen av stoffet, i gram, til mol, som I Eksempel \(\PageIndex{1}\). Deretter må antall mol av stoffet omdannes til atomer. Konvertering av mol av et stoff til atomer krever en konverteringsfaktor av Avogadros konstant (6.02214179×1023) / en mol stoff. Kontrollere at enhetene avbryte riktig er en god måte å sørge for at riktig metode brukes.
Eksempel \(\PageIndex{3}\): Atomer Til Masse
Hvor mange atomer er i en 3,5 g prøve av natrium (Na)?
Løsning
\
\
i dette eksemplet multipliserer grammet Na med konverteringsfaktoren 1 mol Na / 22.98 G Na, med 22.98 g som den molare massen Av En mol Na, som deretter tillater kansellering av gram, forlater mol Na. Deretter multipliserer Antall mol Na Med konverteringsfaktoren 6.02214179×1023 atomer Na / 1 mol Na, med 6.02214179×1023 atomer er antall atomer I En mol Na (Avogadros konstant), som deretter tillater kansellering av mol, forlater Antall atomer Av Na.
Ved hjelp av Avogadros konstant er det også enkelt å beregne antall atomer eller molekyler tilstede i et stoff (Tabell \(\PageIndex{1}\)). Ved å multiplisere antall mol med Avogadros konstant, avbryter mol-enhetene, og forlater antall atomer. Tabellen nedenfor gir en referanse for hvordan disse ulike mengder kan manipuleres:
| 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/Molar masse (mol/g) × avogadros konstant (atomer/mol)) | Atomer (eller molekyler) |
eksempel \(\pageindex{4}\): masse til mol
hvor mange mol er i 3,00 gram kalium (k)?
Løsning
\
i dette eksemplet multipliserer Massen Av K Med konverteringsfaktoren:
\
39,10 gram er den molare massen Av En mol K. Gram kan avbrytes, og etterlater molene K.
Eksempel \(\PageIndex{5}\): Mol Til Masse
Hvor mange gram er i 10.00 mol kalsium (Ca)?
Løsning
dette er beregningen I Eksempel \(\PageIndex{2}\) utført i omvendt. Multipliser mol Ca med konverteringsfaktoren 40,08 G Ca / 1 mol Ca, med 40,08 g som molmasse av En mol Ca. Molene avbryte, forlater gram Ca:
\
antall atomer kan også beregnes ved Hjelp Av Avogadros Konstant (6.02214179×1023) / en mol stoff.
Eksempel \(\PageIndex{6}\): Masse Til Atomer
Hvor mange atomer er i en 3,0 g prøve av natrium (Na)?
Løsning
Konverter gram til mol
\
Konverter mol til atomer
\
Leave a Reply