De Mol en Avogadro’ s constante
toepassingen van de Mol
de massa van een mol van de stof wordt de molaire massa van die stof genoemd. De molaire massa wordt gebruikt om gram van een stof om te zetten in mollen en wordt vaak gebruikt in de chemie. De molaire massa van een element wordt gevonden op het periodiek systeem, en het is het atoomgewicht van het element in gram/mol (g/mol). Als de massa van een stof bekend is, kan het aantal mol in de stof worden berekend. Om de massa, in gram, van een stof om te zetten in mollen is een conversiefactor nodig van (één mol stof/Molaire massa stof).
het mol-concept is ook van toepassing op de samenstelling van chemische verbindingen. Denk bijvoorbeeld aan methaan, CH4. Dit molecuul en zijn moleculaire formule geven aan dat er per mol methaan 1 mol koolstof en 4 mol waterstof is. In dit geval wordt de MOL gebruikt als een gemeenschappelijke eenheid die kan worden toegepast op een verhouding zoals hieronder getoond:
\
in deze chemische reacties beschrijven de mollen van H en O het aantal atomen van elk element dat reageert tot 1 mol \(\ce{H_2O}\).
om na te denken over wat een mol betekent, moet men het relateren aan hoeveelheden zoals dozijn of paar. Net zoals een paar kan betekenen twee schoenen, twee boeken, twee potloden, twee mensen, of twee van iets anders, een mol betekent 6.02214179×1023 van alles. Het gebruik van de volgende relatie:
\
is analoog aan het zeggen:
\
het is vrij moeilijk om een mol van iets te visualiseren omdat de constante van Avogadro extreem groot is. Denk bijvoorbeeld aan de grootte van een enkele korrel tarwe. Als alle mensen die hebben bestaan in de geschiedenis van de aarde deed niets anders dan tellen individuele tarwekorrels voor hun hele leven, het totale aantal tarwekorrels geteld zou nog steeds veel minder zijn dan Avogadro ’s constante; het aantal tarwekorrels geproduceerd door de geschiedenis niet eens benaderen Avogadro’ s Aantal.
voorbeeld \(\Paginindex{1}\): omzetten van Massa naar Mol
hoeveel mol kalium (\(\ce{K}\)) atomen zijn in 3,04 gram zuiver kaliummetaal?
Oplossing
In dit voorbeeld, vermenigvuldigen met de massa van \(\ce{K}\) door de omrekeningsfactor (inverse molaire massa van kalium):
\
39.10 gram is de molaire massa van één mol van \(\ce{K}\); annuleren gram, het verlaten van de mol van \(\ce{K}\):
\
Evenzo, als de mol van een stof bekend zijn, kan het aantal gram van de stof kan worden bepaald. Het omzetten van mollen van een stof in gram vereist een conversiefactor van Molaire massa van de stof/een mol van de stof. Men moet gewoon dezelfde methode volgen, maar in de tegenovergestelde richting.
voorbeeld \(\Paginindex{2}\): mol converteren naar massa
hoeveel gram zijn 10,78 mol Calcium (\(\ce{Ca}\))?
oplossing
vermenigvuldig de Mol van Ca met de conversiefactor (Molaire massa van calcium) 40,08 g Ca/ 1 mol Ca, waardoor de mol kan worden geannuleerd, waardoor gram Ca overblijft.
\
het totale aantal atomen in een stof kan ook worden bepaald aan de hand van de relatie tussen gram, mol en atomen. Als men de massa van een stof geeft en vraagt om het aantal atomen in de stof te vinden, moet men eerst de massa van de stof in gram omzetten in Mol, zoals in Voorbeeld \(\Paginindex{1}\). Dan moet het aantal mol van de stof worden omgezet in atomen. Het omzetten van mollen van een stof in atomen vereist een conversiefactor van Avogadro ‘ s constante (6.02214179×1023) / een mol van de stof. Controleren of de eenheden correct annuleren is een goede manier om ervoor te zorgen dat de juiste methode wordt gebruikt.
voorbeeld \(\Paginindex{3}\): atomen tot Massa
hoeveel atomen zitten er in een 3,5 g natriummonster (Na)?
oplossing
\
\
in dit voorbeeld vermenigvuldig je de gram Na met de conversiefactor 1 mol Na/ 22,98 g Na, waarbij 22,98 g de molaire massa van één mol Na is, waardoor grammen kunnen worden geannuleerd en Mol Na overblijft. Vermenigvuldig vervolgens het aantal mol van Na met de conversiefactor 6.02214179×1023 atomen Na / 1 mol na, met 6.02214179×1023 atomen zijn het aantal atomen in een mol van Na (Avogadro ‘ s constante), die vervolgens de annulering van Mol, waardoor het aantal atomen van Na.
met behulp van de constante van Avogadro is het ook gemakkelijk om het aantal atomen of moleculen in een stof te berekenen (tabel \(\Paginindex{1}\)). Door het aantal mol te vermenigvuldigen met de constante van Avogadro, heffen de Mol-eenheden elkaar op, waardoor het aantal atomen overblijft. De volgende tabel geeft een referentie voor de manieren waarop deze verschillende hoeveelheden kunnen worden gemanipuleerd:
| 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/Molaire massa (in mol/g) × Avogadro constante (atomen/mol)) | Atomen (of moleculen) |
Voorbeeld \(\Pagina{4}\): Massa te Mollen
hoeveel mollen er in 3.00 gram kalium (K)?
oplossing
\
in dit voorbeeld vermenigvuldig je de massa van K met de conversiefactor:
\
39,10 gram is de molaire massa van één mol K. gram kan worden geannuleerd, waarbij de Mol van K. overblijft.
voorbeeld \(\Paginindex{5}\): mol tot Massa
hoeveel gram zit er in 10,00 mol calcium (Ca)?
oplossing
dit is de berekening in Voorbeeld \(\Paginindex{2}\) uitgevoerd in omgekeerde volgorde. Vermenigvuldig mol van Ca met de conversiefactor 40,08 g Ca / 1 mol Ca, waarbij 40,08 g de molaire massa van een mol van Ca is. De Mol annuleren, waardoor gram Ca:
\
het aantal atomen kan ook worden berekend met behulp van de constante van Avogadro (6.02214179×1023) / één mol stof.
voorbeeld \(\Paginindex{6}\): massa aan atomen
hoeveel atomen zitten er in een natriummonster van 3,0 g (Na)?
oplossing
converteer gram naar mol
\
converteer mol naar atomen
\
Leave a Reply