Mga Mole, Molar nga Masa, ug Numero ni Avogadro

Pag-ihap sa mga partikulo pinaagi sa pagtimbang niini

Ang mga atomo gamay kaayo aron ihapon usa-usa, busa giihap sila sa mga chemist sa piho nga mga hugpong, sama sa tindahan nga nag-ihap og itlog matag dosena. Ang hugpong mao ang mole. Sukad sa 2019 nga rebisyon sa SI, ang usa ka mole adunay eksakto nga 6.02214076 × 10²³ ka gitakda nga entidad, ug ang Avogadro constant gipasabot nga eksakto 6.02214076 × 10²³ mol⁻¹. Alang sa mga kalkulasyon, kasagaran igo na ang 6.022 × 10²³ mol⁻¹.

Ang entidad kinahanglang kanunay isulti. Ang usa ka mole sa oxygen atoms (O) ug usa ka mole sa oxygen molecules (O₂) adunay parehas nga gidaghanon sa entidad, apan ang ikaduha adunay doble nga gidaghanon sa atomo ug doble nga masa. Ang pagsulat sa pormula tapad sa matag gidaghanon, sama sa 0.50 mol O₂, makapugong sa kadaghanan sa kalibog nga makita sa mga estudyante bahin sa mga mole.

Nganong ang gramo matag mole motugma sa formula weight

Ang standard atomic weight sa usa ka elemento usa ka dimensionless nga average sa mga masa sa mga isotope niini, gitimbang sumala sa natural nga kadagaya ug gipahayag nga relatibo sa usa ka ikanapulog-duha sa masa sa usa ka carbon-12 nga atomo. Ang mole orihinal nga gipasabot aron ang usa ka mole sa usa ka substansiya adunay masa sa gramo nga numerikal nga katumbas sa atomic o formula weight niini. Sukad sa 2019 nga pagpasabot pag-usab, dili na eksakto sa kahulugan ang pagkatugma, apan molungtad gihapon kini hangtod mga usa ka bahin sa usa ka bilyon. Ang atomic weight sa chlorine mga 35.45, busa ang molar nga masa niini 35.45 g/mol, bisan kung walay bisan usa ka chlorine atom nga adunay ingon nga masa; ang tinuod nga chlorine usa ka sagol sa chlorine-35 ug chlorine-37.

Naggamit kining giya og IUPAC standard atomic weights nga gi-round sa duha ka decimal place: H 1.01, C 12.01, N 14.01, O 16.00, Al 26.98, ug S 32.06. Aron makuha ang molar nga masa sa usa ka compound, dugangi ang atomic weights sa matag atomo sa pormula, padaghana ang matag usa sa subscript niini ug sa bisan unsang multiplier sa gawas sa parenthesis.

Alang sa aluminum sulfate, Al₂(SO₄)₃, ang parenthesis nagpasabot og tulo ka sulfate group. Ang formula unit busa adunay 2 Al, 3 S, ug 12 O: 2(26.98) + 3(32.06) + 12(16.00) = 53.96 + 96.18 + 192.00 = 342.14 g/mol.

Ang mapa sa gramo, mole, ug partikulo

Ang matag problema niini nga hilisgutan usa ka agianan agi sa tulo ka kahon: masa sa gramo, gidaghanon sa mole, ug ihap sa partikulo. Ang molar nga masa nagdugtong sa nahaunang duha; ang Avogadro constant nagdugtong sa katapusang duha. Ang mga mole kanunay ang tunga nga hunonganan. Walay direktang pag-convert gikan sa gramo ngadto sa partikulo nga molaktaw sa mole.

Sulod sa kahon sa mga partikulo adunay usa pa ka lakang. Ang pormula nagsulti kanimo kung pila ka atomo o ion sa matag matang ang naa sa usa ka molecule o formula unit, ug kadtong mga subscript eksakto nga counting factor.

• Gramo ngadto sa mole: bahina sa molar nga masa (padaghana sa 1 mol / M g).
• Mole ngadto sa gramo: padaghana sa molar nga masa.
• Mole ngadto sa partikulo: padaghana sa 6.022 × 10²³ matag mole.
• Partikulo ngadto sa mole: bahina sa 6.022 × 10²³ matag mole.
• Molecule o formula unit ngadto sa atomo o ion: padaghana sa subscript sa maong atomo o ion.

Nasulbad nga ehemplo: gikan sa milligram sa caffeine hangtod sa nitrogen atom

Ang sample sa caffeine, C₈H₁₀N₄O₂, adunay masa nga 95.0 mg. Pila ka molecule sa caffeine ug pila ka nitrogen atom ang sulod niini?

Lakang 1, molar nga masa: 8(12.01) + 10(1.01) + 4(14.01) + 2(16.00) = 96.08 + 10.10 + 56.04 + 32.00 = 194.22 g/mol. Lakang 2, i-convert ang masa ngadto sa gramo ug dayon ngadto sa mole: 95.0 mg × (10⁻³ g / 1 mg) = 0.0950 g, ug 0.0950 g × (1 mol / 194.22 g) = 4.8914 × 10⁻⁴ mol. Tipigi una ang dugang nga mga digit.

Lakang 3, mole ngadto sa molecule: 4.8914 × 10⁻⁴ mol × 6.022 × 10²³ molecules/mol = 2.9456 × 10²⁰, gireport nga 2.95 × 10²⁰ ka molecule. Lakang 4, ang matag molecule adunay upat ka nitrogen atom, usa ka eksakto nga ihap: 2.9456 × 10²⁰ × 4 = 1.18 × 10²¹ ka nitrogen atom. Ang masa nga 95.0 mg adunay tulo ka mahinungdanong digit, busa ang duha ka tubag adunay usab.

Susiha ang gidak-on: ang usa ka ikanapulo sa usa ka gramo gamay nga bahin sa usa ka mole sa substansiya nga ang molar nga masa mga 200 g/mol, busa ang gidaghanon angay mga 0.1 ÷ 200 = 5 × 10⁻⁴ mol, ug ang ihap sa molecule angay layo sa ubos sa 10²³. Pasar ang duha ka pagsusi.

Nasulbad nga ehemplo: gikan sa ihap sa formula unit balik sa gramo

Ang sample sa aluminum sulfate adunay 3.15 × 10²² ka formula unit. Unsa ang masa niini, ug pila ka sulfate ion ug oxygen atom ang sulod niini?

Lakang 1, partikulo ngadto sa mole: 3.15 × 10²² ÷ 6.022 × 10²³ mol⁻¹ = 0.052308 mol. Lakang 2, mole ngadto sa gramo gamit ang molar nga masa nga nakit-an sauna: 0.052308 mol × 342.14 g/mol = 17.897 g, gireport nga 17.9 g.

Lakang 3, gamita ang pormula isip himan sa pag-ihap. Ang matag formula unit nga Al₂(SO₄)₃ adunay tulo ka sulfate ion, SO₄²⁻, busa ang sample adunay 3 × 3.15 × 10²² = 9.45 × 10²² ka sulfate ion. Ang matag formula unit adunay 12 ka oxygen atom, busa ang sample adunay 12 × 3.15 × 10²² = 3.78 × 10²³ ka oxygen atom, medyo labaw sa tunga sa usa ka mole sa oxygen atom. Ang ionic nga mga compound gihimo sa mga formula unit imbes sa mga molecule, apan parehas ra ang lohika sa pag-ihap.

Mga sayop sa mole nga naggikan sa pagkawala sa pagsubay sa entidad

Daghang sayop sa mole dili sayop sa aritmetika. Naggikan kini sa paglimot kung unsa ang giihap o sa pagpadapat sa factor sa sayop nga direksyon. Ang dali nga pagbanabana sa dili pa magkalkulo makakuha sa kadaghanan niini.

Isulat ang matag gidaghanon uban sa yunit ug entidad niini, sama sa 0.0523 mol Al₂(SO₄)₃ o 9.45 × 10²² ka SO₄²⁻ ion, ug ngalan-i ang udyong sa mapa sa gramo, mole, ug partikulo nga gisunod sa matag lakang. Ang lakang nga walay katugbang nga udyong kasagaran mao ang sayop.

• Pag-usik-usik sa mga atomo ug molecule: ang 1.0 mol sa O₂ adunay masa nga 32.00 g, dili 16.00 g, ug adunay 2.0 mol nga O atom.
• Pagpasagad sa multiplier sa gawas sa parenthesis: sa Al₂(SO₄)₃ adunay 12 ka oxygen atom matag formula unit, dili 4.
• Pagpadaghan sa Avogadro constant kung nag-convert sa partikulo ngadto sa mole: ang gidaghanon sa mole alang sa ordinaryong sample sa lab angay mahimong kasarangan nga numero, dili duol sa 10²³ o labaw pa.
• Paggamit sa mass number imbes sa atomic weight: ang chlorine 35.45 g/mol, dili 35 o 37.
• Paglaktaw sa mole: ang gramo dili direktang ma-convert ngadto sa partikulo o ngadto sa gramo sa laing substansiya.
• Pag-round sa molar nga masa o intermediate nga mga gidaghanon nga masayo kaayo, nga makabalhin sa katapusang gireport nga digit.