Мольдор, молярдык масса жана Авогадро саны

Бөлүкчөлөрдү таразалап саноо

Атомдорду бир-бирден санаганга болбой турган даражада майда, ошондуктан химиктер аларды белгилүү партиялар менен санашат, дүкөн жумурткаларды он эки даанадан санаган сыяктуу. Ал партия — моль. SIнин 2019-жылдагы кайра каралышынан бери бир моль так 6.02214076 × 10²³ көрсөтүлгөн бөлүкчөнү камтыйт, ал эми Авогадро турактуусу так 6.02214076 × 10²³ mol⁻¹ деп аныкталган. Эсептөөлөр үчүн көбүнчө 6.022 × 10²³ mol⁻¹ жетиштүү.

Бөлүкчө ар дайым көрсөтүлүшү керек. Бир моль кычкылтек атомдору (O) жана бир моль кычкылтек молекулалары (O₂) бирдей сандагы бөлүкчөнү камтыйт, бирок экинчисинде атомдор эки эсе көп жана массасы да эки эсе чоң. Ар бир санды формуласы менен жазуу, мисалы 0.50 mol O₂, студенттер мольдор менен жолуккан көптөгөн түшүнбөстүктөрдүн алдын алат.

Граммга моль эмне үчүн формула салмагына дал келет

Элементтин стандарттуу атомдук салмагы — анын изотоптору массаларынын табигый таралышы боюнча салмактанган, көмүртек-12 атомунун массасынын он экиден бирине салыштырмалуу туюнтулган өлчөмсүз орточо мааниси. Моль алгач ушундай аныкталган: заттын бир молунун граммдагы массасы анын атомдук же формула салмагына сандык жактан барабар. 2019-жылкы кайра аныктоодон кийин бул дал келүү аныктама боюнча так эмес, бирок ал дагы эле миллиарддан бир бөлүккө чейин сакталат. Хлордун атомдук салмагы болжол менен 35.45, ошондуктан анын молярдык массасы 35.45 g/mol, бирок бир да хлор атомунун мындай массасы жок; чыныгы хлор — хлор-35 жана хлор-37 аралашмасы.

Бул колдонмо эки ондук белгиге чейин тегеректелген IUPAC стандарттуу атомдук салмактарын колдонот: H 1.01, C 12.01, N 14.01, O 16.00, Al 26.98 жана S 32.06. Кошулманын молярдык массасын табуу үчүн формуладагы ар бир атомдун атомдук салмагын кошуп, ар бирин индексине жана кашаанын сыртындагы көбөйтүүчүгө көбөйтүңүз.

Алюминий сульфаты Al₂(SO₄)₃ үчүн кашаа үч сульфат тобун билдирет. Ошондуктан формулалык бирдик 2 Al, 3 S жана 12 O камтыйт: 2(26.98) + 3(32.06) + 12(16.00) = 53.96 + 96.18 + 192.00 = 342.14 g/mol.

Граммдар, мольдор жана бөлүкчөлөр картасы

Бул темадагы ар бир маселе үч кутунун аркылуу өтөт: граммдагы масса, мольдогу зат саны жана бөлүкчөлөрдүн саны. Молярдык масса биринчи экөөнү байланыштырат; Авогадро турактуусу акыркы экөөнү байланыштырат. Мольдор ар дайым ортоңку аялдама. Мольду өткөрүп жиберип, граммдан бөлүкчөлөргө түз айландыруу жок.

Бөлүкчөлөр кутусунун ичинде дагы бир кадам бар. Формула бир молекулада же формулалык бирдикте ар бир түрдөгү канча атом же ион бар экенин айтат, ал эми ошол индекстер так санак коэффициенттери болуп саналат.

• Граммдан мольго: молярдык массага бөлүңүз (1 mol / M g коэффициентине көбөйтүңүз).
• Мольдон граммга: молярдык массага көбөйтүңүз.
• Мольдордон бөлүкчөлөргө: мольго 6.022 × 10²³ ге көбөйтүңүз.
• Бөлүкчөлөрдөн мольдорго: мольго 6.022 × 10²³ ке бөлүңүз.
• Молекулалардан же формулалык бирдиктерден атомдорго же иондорго: ошол атомдун же иондун индексине көбөйтүңүз.

Чыгарылган мисал: миллиграмм кофеинден азот атомдоруна чейин

Кофеиндин үлгүсү, C₈H₁₀N₄O₂, массасы 95.0 mg. Ал канча кофеин молекуласын жана канча азот атомун камтыйт?

1-кадам, молярдык масса: 8(12.01) + 10(1.01) + 4(14.01) + 2(16.00) = 96.08 + 10.10 + 56.04 + 32.00 = 194.22 g/mol. 2-кадам, массаны граммга, андан мольго айландырыңыз: 95.0 mg × (10⁻³ g / 1 mg) = 0.0950 g жана 0.0950 g × (1 mol / 194.22 g) = 4.8914 × 10⁻⁴ mol. Азырынча кошумча цифраларды сактаңыз.

3-кадам, мольдордон молекулаларга: 4.8914 × 10⁻⁴ mol × 6.022 × 10²³ молекула/mol = 2.9456 × 10²⁰, 2.95 × 10²⁰ молекула деп берилет. 4-кадам, ар бир молекулада төрт азот атому бар, бул так сан: 2.9456 × 10²⁰ × 4 = 1.18 × 10²¹ азот атому. 95.0 mg массасынын үч маанилүү цифрасы бар, ошондуктан эки жооптун да үч цифрасы бар.

Өлчөмүн текшериңиз: молярдык массасы болжол менен 200 g/mol болгон заттын мольунун жүздөн бир бөлүгү — бул кичине үлүш, ошондуктан зат саны болжол менен 0.1 ÷ 200 = 5 × 10⁻⁴ mol болушу керек, ал эми молекулалардын саны 10²³төн алда канча аз болушу керек. Эки текшерүү тең ийгиликтүү.

Чыгарылган мисал: формулалык бирдиктердин санынан кайра граммга чейин

Алюминий сульфатынын үлгүсү 3.15 × 10²² формулалык бирдикти камтыйт. Анын массасы канча жана канча сульфат иону менен кычкылтек атому бар?

1-кадам, бөлүкчөлөрдөн мольдорго: 3.15 × 10²² ÷ 6.022 × 10²³ mol⁻¹ = 0.052308 mol. 2-кадам, мурда табылган молярдык массаны колдонуп, мольдордон граммга: 0.052308 mol × 342.14 g/mol = 17.897 g, 17.9 g деп берилет.

3-кадам, формуланы санак куралы катары колдонуңуз. Al₂(SO₄)₃ ар бир формулалык бирдигинде үч сульфат иону, SO₄²⁻, бар, ошондуктан үлгүдө 3 × 3.15 × 10²² = 9.45 × 10²² сульфат иону бар. Ар бир формулалык бирдикте 12 кычкылтек атому бар, ошондуктан үлгүдө 12 × 3.15 × 10²² = 3.78 × 10²³ кычкылтек атому бар, бул жарым моль кычкылтек атомунан бир аз көп. Иондук кошулмалар молекулалардан эмес, формулалык бирдиктерден турат, бирок санак логикасы бирдей.

Бөлүкчөнү унутуудан келип чыккан моль каталары

Мольго байланышкан көптөгөн жаңылыштыктар арифметикалык ката эмес. Алар эмне саналып жатканын унутуудан же коэффициентти тескери багытта колдонуудан келип чыгат. Эсептегенге чейин тез баалоо аларды көбүн байкатат.

Ар бир чоңдукту бирдиги менен да, бөлүкчөсү менен да жазыңыз, мисалы, 0.0523 mol Al₂(SO₄)₃ же 9.45 × 10²² SO₄²⁻ иону, жана ар бир кадам граммдар, мольдор жана бөлүкчөлөр картасындагы кайсы жебени ээрчирин атаңыз. Эч бир жебеге дал келбеген кадам көбүнчө ката болот.

• Атомдор менен молекулаларды чаташтыруу: 1.0 mol O₂ массасы 32.00 g, 16.00 g эмес, жана 2.0 mol O атомун камтыйт.
• Кашаанын сыртындагы көбөйтүүчүгө маани бербөө: Al₂(SO₄)₃ ар бир формулалык бирдигинде 4 эмес, 12 кычкылтек атому бар.
• Бөлүкчөлөрдөн мольдорго айландырганда Авогадро турактуусуна көбөйтүү: кадимки лабораториялык үлгүнүн мольдогу зат саны орточо сан болушу керек, 10²³кө жакын же андан чоң эмес.
• Атомдук салмактын ордуна массалык санды колдонуу: хлор 35.45 g/mol, 35 же 37 эмес.
• Мольду өткөрүп жиберүү: граммдарды бөлүкчөлөргө же башка заттын граммдарына түздөн-түз айландырууга болбойт.
• Молярдык массаны же аралык зат сандарын өтө эрте тегеректөө, ал акыркы көрсөтүлгөн цифраны өзгөртүшү мүмкүн.