Химия
Тема 3-4
Количества вещества. Моль - единица количества вещества. Число Авогадро. Вычисление числа атомов (молекул) в определенном количестве вещества.
Цель: познакомить учащихся с понятиями «количество вещества», дать представление о постоянной Авогадро. Показать взаимосвязь количества вещества, числа частиц и постоянной Авогадро, а также взаимосвязь массы и количества вещества. Научить производить расчёты.
1. Количество вещества – моль
Вещества вступают в реакцию в строго определённых соотношениях. Например, чтобы получить вещество вода нужно взять столько водорода и кислорода, чтобы на каждые две молекулы водорода приходилась одна молекула кислорода:
2Н2 + O2 = 2Н2О
Чтобы получить вещество сульфид железа (FeS), нужно взять столько железа и серы, чтобы на каждый атом железа приходился один атом серы.
Fe + S = FeS
Чтобы получить вещество оксид фосфора(P2O5), нужно взять столько молекул фосфора и кислорода, чтобы на четыре молекулы фосфора приходилось пять молекул кислорода.
4P + 5O2 = 2P2O5
υОпределить количество атомов, молекул и других частиц на практике невозможно – они слишком малы и не видны невооружённым глазом. Для определения числа структурных единиц (атомов, молекул) в химии применяют особую величину – количество вещества (υ – ню). Единицей количества вещества является моль.
Моль – это количество вещества, которое содержит столько структурных частиц (атомов, молекул), сколько атомов содержится в 12 г углерода.
Экспериментально установлено, что 12 г углерода содержит 6·10²³ атомов. Значит один моль любого вещества, независимо от его агрегатного состояния содержит одинаковое число частиц – 6· 10²³.
Таким образом:
1 моль кислорода (O2) содержит 6·10²³ молекул.
1 моль водорода (Н2) содержит 6·10²³ молекул.
1 моль воды (Н2O) содержит 6·10²³ молекул.
1 моль железа (Fe) содержит 6·10²³ молекул, и т.д.
Задание для учащегося (выполнить в своих тетрадях):
Используя полученную информацию, ответьте на вопросы:
а) сколько атомов кислорода содержится в 1 моле кислорода?
- подсказка т.к. 1 моль кислорода О2 содержит 6·10²³ молекул, а сама молекула О2 состоит из 2-х атомов Оксигена, то
6·10²³ ·2 = 12· 10²³ атомов.
Ответ: в одном моле О2 содержится 12· 10²³ атомов.
б) сколько атомов водорода и кислорода содержится в 1 моле воды (Н2O)? Решить самостоятельно.
Число 6·10²³ названо постоянной Авогадро в честь итальянского учёного 19 века и обозначается NА. Единицы измерения постоянной Авогадро - это атомы/моль или молекулы/моль.
2. Решение задач на нахождение количества вещества
Часто нужно знать, сколько частиц вещества содержится в определённом количестве вещества. Или же найти количество вещества по известному числу молекул. Эти расчёты можно сделать по формуле:
N = υ ·NА
де N – число молекул, NА – постоянная Авогадро, υ – количество вещества. Из этой формулы можно выразить количество вещества, а именно выводим производную из главной формулы
υ = N / NА
Пример решения задач с использованием формулы:
Задача 1. Сколько атомов содержится в 2 молях серы?
Согласно формуле N = υ ·NА, где υ-дано по условию 2 моля, а постоянную Авогадро NА мы знаем -это 6·10²³, значит
N = 2·6·10²³ = 12·10²³ атомов.
Задача 2. Сколько атомов содержится в 0,5 молях железа
N = 0,5·6·10²³ = 3·10²³ атомов.
Задание для учащегося (выполнить в своих тетрадях). Решить задачи
Задача 1. Сколько молекул содержится в 5 молях углекислого газа?
Задача 2. Какое количество вещества составляет 12·10²³ молекул этого вещества?
Задача 3. Какое количество вещества составляет 0,6·10²³ молекул этого вещества?
Задача 4. Какое количество вещества составляет 3·10²³ молекул этого вещества?
Домашнее задание: Повторить §1. | 
