stała Mola i Avogadro
zastosowania Mola
masą mola substancji nazywa się masę molową tej substancji. Masa molowa jest używana do przekształcania gramów substancji w mole i jest często używana w chemii. Masa molowa pierwiastka znajduje się w układzie okresowym i jest to masa atomowa pierwiastka w gramach/mol (g/mol). Jeśli znana jest masa substancji, można obliczyć liczbę moli w substancji. Przeliczenie masy substancji w gramach na mole wymaga współczynnika konwersji (jeden mol substancji/Masa molowa substancji).
pojęcie Kreta odnosi się również do składu związków chemicznych. Weźmy na przykład Metan, CH4. Ta cząsteczka i jej wzór cząsteczkowy wskazują, że na mol metanu przypada 1 mol węgla i 4 Mole wodoru. W tym przypadku mol jest używany jako wspólna jednostka, którą można zastosować do stosunku pokazanego poniżej:
\
w tej reakcji chemicznej Mole H I O opisują liczbę atomów każdego pierwiastka, które reagują tworząc 1 mol \(\ce{h_2o}\).
aby zastanowić się, co oznacza kret, należy odnieść go do ilości takich jak tuzin lub para. Tak jak para może oznaczać dwa buty, dwie książki, dwa ołówki, dwie osoby lub dwie cokolwiek innego, kret oznacza 6.02214179×1023 czegokolwiek. Użycie następującej relacji:
\
jest analogiczne do wyrażenia:
\
dość trudno jest wyobrazić sobie mol czegoś, ponieważ stała Avogadro jest niezwykle duża. Na przykład, rozważmy wielkość pojedynczego ziarna pszenicy. Gdyby wszyscy ludzie, którzy istnieli w historii Ziemi, nie robili nic poza policzeniem pojedynczych ziaren pszenicy przez całe swoje życie, całkowita liczba zliczonych ziaren pszenicy byłaby nadal znacznie mniejsza niż stała Avogadro; liczba ziaren pszenicy wyprodukowanych w całej historii nawet nie zbliżyła się do liczby Avogadro.
przykład \(\PageIndex{1}\): Konwersja masy na mole
ile moli atomów potasu (\(\ce{K}\)) znajduje się w 3,04 grama czystego metalu potasowego?
roztwór
w tym przykładzie pomnóż masę \(\ce{K}\) przez współczynnik konwersji (odwrotna Masa molowa potasu):
\
39,10 gramów to Masa molowa jednego mola \(\ce{K}\); anuluj gramy, pozostawiając Mole \(\ce{k}\):
\
podobnie, jeśli znane są Mole danej substancji, można określić liczbę gramów w tej substancji. Konwersja moli substancji na gramy wymaga współczynnika konwersji masy molowej substancji/jednego mola substancji. Trzeba po prostu zastosować tę samą metodę, ale w przeciwnym kierunku.
przykład \(\PageIndex{2}\): Konwersja moli na masę
ile gramów to 10,78 moli wapnia (\(\ce{Ca}\))?
roztwór
pomnóż Mole Ca przez współczynnik konwersji (Masa molowa wapnia) 40,08 G Ca / 1 mol Ca, który następnie umożliwia anulowanie moli, pozostawiając gramy Ca.
\
całkowita liczba atomów w substancji może być również określona za pomocą zależności między gramami, molami i atomami. Jeśli podano masę substancji i poproszono o znalezienie liczby atomów w substancji, należy najpierw przeliczyć masę substancji, w gramach, na mole, jak w przykładzie \(\PageIndex{1}\). Następnie liczba moli substancji musi zostać przekształcona w Atomy. Konwersja moli substancji na Atomy wymaga współczynnika konwersji stałej Avogadro (6,02214179×1023) / jeden mol substancji. Sprawdzanie, czy jednostki prawidłowo się anulują, jest dobrym sposobem na upewnienie się, że używana jest właściwa metoda.
przykład \(\PageIndex{3}\): Atomy do masy
ile atomów znajduje się w 3,5 g próbce sodu (Na)?
rozwiązanie
\
\
w tym przykładzie należy pomnożyć gramy Na przez współczynnik Konwersji 1 mol Na / 22,98 G Na, przy czym 22,98 G jest masą molową jednego mola Na, co umożliwia anulowanie gramów, pozostawiając mole Na. Następnie pomnóż liczbę moli Na przez współczynnik konwersji 6.02214179×1023 atomów Na/ 1 mol NA, przy czym 6,02214179 × 1023 atomów jest liczbą atomów w jednym Molu Na (stała Avogadro), która następnie pozwala na anulowanie moli, pozostawiając liczbę atomów Na.
korzystając ze stałej Avogadro, można również łatwo obliczyć liczbę atomów lub cząsteczek obecnych w substancji (Table \(\PageIndex{1}\)). Mnożąc liczbę moli przez stałą Avogadro, jednostki mol się zmniejszają, pozostawiając liczbę atomów. Poniższa tabela przedstawia sposoby manipulowania tymi różnymi ilościami:
| 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/Masa molowa (mol/g) × stała Avogadro (Atomy/mol)) | Atomy (lub cząsteczki) |
przykład \(\pageindex{4}\): masa do moli
ile moli jest w 3,00 grama potasu (K)?
rozwiązanie
\
w tym przykładzie pomnóż masę K przez współczynnik konwersji:
\
39,10 gramów to Masa molowa jednego mola K. gramy można anulować, pozostawiając Mole K.
przykład \(\PageIndex{5}\): Mole do masy
ile gramów jest w 10,00 moli wapnia (Ca)?
rozwiązanie
jest to obliczenie w przykładzie \(\PageIndex{2}\) wykonane w odwrotnej kolejności. Pomnóż Mole Ca przez współczynnik konwersji 40,08 G Ca / 1 mol Ca, przy czym 40,08 G jest masą molową jednego mola ca. Mole anulują się, pozostawiając gramy Ca:
\
liczbę atomów można również obliczyć za pomocą stałej Avogadro (6,02214179×1023) / jeden mol substancji.
przykład \(\PageIndex{6}\): masa do atomów
ile atomów znajduje się w 3,0 g próbki sodu (Na)?
rozwiązanie
Konwersja gramów na mole
\
Konwersja moli na Atomy
\
Leave a Reply