Как найти количество вещества? Формулы количество вещества химия


Как найти количество вещества?

На уроках химии в школе учат решать различные задачи, популярными среди которых являются задачи на вычисление количества вещества. Однако понять этот материал непросто, поэтому если вам необходимо узнать, как найти количество вещества, мы поможем вам в этом разобраться. Итак, рассмотрим все по порядку.

Что такое количество вещества?

Количество вещества — это величина, которая характеризует количество структурных однотипных единиц вещества. Структурными единицами могут выступать различные частицы: молекулы, атомы, ионы, электроны. Измеряется количество вещества в специальной единице — моль. Расчет в структурных единицах очень неудобен, так как даже небольшое количество вещества содержит в себе очень много таких элементов, именно поэтому и была придумана специальная единица измерения, которая, как мы уже знаем, называется моль. 1 моль содержит в себе определенное число единиц вещества, называется оно числом Авогадро (постоянной Авогадро). Постоянная Авогадро: NA = 6,022 141 79(30)·1023 моль−1.

Единица измерения моль очень удобна и широко применяется в физике и химии, особенно когда важно детально выяснить количество вещества, вплоть до микроскопического состояния. Например, при описании химических реакций удобнее и точнее использовать количество вещества. Это электролиз, термодинамика, различные химические реакции, уравнения с идеальным газом и т. д.

Точное вычисление количества вещества необходимо, например, для химических реакций с участием газов. Вот почему очень важен вопрос о том, как найти количество вещества газа. Ниже мы рассмотрим данный вопрос, когда приведем формулу расчета вещества газа.

Химия: как найти количество вещества

Для вычисления количества вещества пользуются следующей формулой: n = m / M.

  • n - количество вещества
  • m - масса вещества
  • M - молярная масса вещества

Молярная масса представляет собой ту массу вещества, которая приходится на один моль вещества. Молярная масса равняется произведению молекулярной массы на число Авогадро.

Что касается газообразных веществ, то количество газа можно определить по объему: n = V / Vm

  • n - количество вещества
  • V - объем газа в нормальных условиях
  • Vm - молярный объем газа при нормальных условиях (равен 22,4 л/моль).

Объединяя рассмотренные данные, получаем формулу, которая содержит в себе все расчеты:

n = m/M = V/Vm = N/NA

Примеры того, как найти количество вещества, вы можете посмотреть здес

elhow.ru

Формула объема в химии

В химии, равно как и в физике очень важным является понятие объема, поскольку для решения задач, связанных с газообразными веществами, приходится оперировать именно этой величиной.

а) Закон Авогадро, молярный объем газа

Поскольку газы являются наиболее простым объектом для исследования, то их свойства и реакции между газообразными веществами изучены наиболее полно.

Французский ученый Ж. Л. Гей-Люссак установил закон объемных соотношений: объемы вступающих в реакцию газов при одинаковых условиях (температуре и давлении) относятся друг к другу как простые целые числа. Например, при взаимодействии 1 л хлора с 1 л водорода будет образовываться 2 л хлороводорода и т.д.

Этот закон позволил итальянскому ученому А. Авогадро предположить, что молекулы простых газов состоят из двух одинаковых атомов (водород, кислород, азот и др.). Изучение свойств газов позволило ему высказать гипотезу, которая впоследствии получила экспериментальное подтверждение и стала называться законом Авогадро: в равных объемах различных газов при одинаковых условиях (температуре и давлении) содержится одинаковое число молекул. Следовательно, при нормальных условиях 1 моль различных газов занимает объем, равный 22,4 л. Этот объем называется молярным объемом газа:

Vm = V / n

б) Газовые законы объем газа

Кроме вышеуказанной формулы для решения расчетных химических задач, нередко приходится использовать газовые законы, известные из курса физики.

— Закон Бойля-Мариотта

При постоянной температуре объем данного количества газа обратно пропорционален давлению, под которым он находится:

pV = const

— Закон Гей-Люссака

При постоянном давлении изменение объема газа прямо пропорционально температуре:

V/T = const

— Объединенный газовый закон Бойля-Мариотта и Гей-Люссака

pV/T = const

Помимо этого, если известна масса или количество газа, его объем можно вычислить, используя уравнение Менделеева-Клапейрона:

pV = nRT;

pV = n/M ×RT,

где n–число молей вещества, m–масса (г), Ь – молярная масса газа (г/моль), R – универсальная газовая постоянная равная 8,31 Дж/(моль×К).

Примеры решения задач

ru.solverbook.com

Количество вещества - это... Что такое Количество вещества?

Количество вещества — физическая величина, характеризующая количество однотипных структурных единиц, содержащихся в веществе. Под структурными единицами понимаются любые частицы, из которых состоит вещество (атомы, молекулы, ионы, электроны или любые другие частицы). Единица измерения количества вещества в СИ — моль.

Применение

Эта физическая величина используется для измерения макроскопических количеств веществ в тех случаях, когда для численного описания изучаемых процессов необходимо принимать во внимание микроскопическое строение вещества, например, в химии, при изучении процессов электролиза, или в термодинамике, при описании уравнений состояния идеального газа.

При описании химических реакций, количество вещества является более удобной величиной, чем масса, так как молекулы взаимодействуют независимо от их массы в количествах, кратных целым числам.

Например для реакции горения водорода (2h3 + O2 → 2h3O) требуется в два раза большее количество вещества водорода, чем кислорода. При этом масса водорода, участвующего в реакции, примерно в 8 раз меньше массы кислорода (так как атомная масса водорода примерно в 16 раз меньше атомной массы кислорода). Таким образом, использование количества вещества облегчает интерпретацию уравнений реакций: соотношение между количествами реагирующих веществ непосредственно отражается коэффициентами в уравнениях.

Так как использовать в расчётах непосредственно количество молекул неудобно, потому что это число в реальных опытах слишком велико, вместо измерения количества молекул «в штуках», их измеряют в молях. Фактическое количество единиц вещества в 1 моле называется числом Авогадро (NA = 6,022 141 79(30)·1023 моль−1) (правильнее — постоянная Авогадро, так как в отличие от числа эта величина имеет единицы измерения).

Количество вещества обозначается латинской n (эн) и не рекомендуется обозначать греческой буквой (ню), поскольку этой буквой в химической термодинамике обозначается стехиометрический коэффициент вещества в реакции, а он, по определению, положителен для продуктов реакции и отрицателен для реагентов. Однако в школьном курсе широко используется именно греческая буква (ню).

Для вычисления количества вещества на основании его массы пользуются понятием молярная масса: , где m — масса вещества, M — молярная масса вещества. Молярная масса — это масса, которая приходится на один моль данного вещества. Молярная масса вещества может быть получена произведением молекулярной массы этого вещества на количество молекул в 1 моле — на число Авогадро. Молярная масса (измеренная в г/моль) численно совпадает с относительной молекулярной массой.

По закону Авогадро, количество газообразного вещества так же можно определить на основании его объёма: = V / Vm, где V — объём газа (при нормальных условиях), Vm — молярный объём газа при Н. У., равный 22,4 л/моль.

Таким образом, справедлива формула, объединяющая основные расчёты с количеством вещества:

В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 13 мая 2011.

dic.academic.ru

Основные Химические формулы для решения задач.

№ Количественные характеристики вещества Обозначение Единицы измерения Формула для расчета 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Плотность вещества ρ кг/м³ ρ = m / V(Массу делим на объем вещества)
Относительная атомная масса элемента Аr - Ar = ma / uсм. в периодической система химических элементов
Атомная единица массы uа.е.м. кг u = 1/12 * ma (12C)const = 1.66*10-27
Масса атома (абсолютная) ma кг ma = Ar * u
Относительная молекулярная (формульная) масса вещества Mr - Mr (AxBy)=m(AB) / uMr(AxBy)=x*Ar(A) + y*Ar(B)
Масса молекулы (формульной единицы) m M кг mM = Mr*u
Количество вещества n моль n=m/Mn=N/NAn=V/VM
Молярная масса (масса 1 моль вещества) M г/моль M=m/nM=MrM=Ar (для простых веществ)
Масса вещества m г (кг) m=M*nm=ρ*V
Число структурных единиц N атомов, молекул, ионов, частиц, формульных единиц (Ф.Е.) N=NA*n
Молярный объем - число 1 моль ГАЗООБРАЗНОГО вещества в нормальных условиях (н.у.) VM л/моль const=22,4
Объем газа при н.у. V л V=VM*nV=m/ρ
Постоянная Авогадро NA частиц/моль const=6,02*1023
Массовая доля вещества (омега) ωЭ/В % ωЭ/В = (Ar(э) * k) / Mr(В)
Формула Название кислоты Формула кислотного остатка Название кислотного остатка
HF Фтороводород, плавиковая F- Фторид
HCl Хлороводород, соляная Cl- Хлорид
HBr Бромоводород Br- Бромид
HI Йодоводород I- Йодид
h3S Сероводород S2- Сульфид
HCN Циановодородная CN- Цианид
HNO2 Азотистая NO2- Нитрит
HNO3 Азотная NO3- Нитрат
h4PO4 Ортофосфорная PO43- Фосфат
h4AsO4 Мышьяковая AsO43- Арсенат
h3SO3 Сернистая SO32- Сульфит
h3SO4 Серная SO42- Сульфат
h3CO3 Угольная CO32- Карбонат
h3SiO3 Кремниевая SiO32- Силикат
h3CrO4 Хромовая CrO42- Хромат
h3Cr2O7 Дихромовая Cr2O72- Дихромат
HMnO4 Марганцовая MnO4- Перманганат
HClO Хлорноватистая ClO- Гипохлорит
HClO2 Хлористая ClO2- Хлорит
HClO3 Хлорноватая ClO3- Хлорат
HClO4 Хлорная ClO4- Перхлорат
HCOOH Метановая, муравьиная HCOO- Формиат
Ch4COOH Этановая, уксусная Ch4COO- Ацетат
h4C2O4 Этандиовая, щавелевая C2O42- Оксалат
Нажмите на картинку для увеличения

5urokov.ru

Расчеты по формулам для вычисления количества вещества - Примеры решения типовых задач - Основные химические понятия. Вещество - ОБЩАЯ ХИМИЯ - ХИМИЯ

РАЗДЕЛ И. ОБЩАЯ ХИМИЯ

 

1. Основные химические понятия. Вещество

 

Примеры решения типовых задач

И. Расчеты по формулам для вычисления количества вещества

Формулы и понятия, которые используются:

где n(Х) - количество вещества X, моль,

m(Х) - масса вещества X, г,

V(X) - объем газа X при нормальных условиях, л,

N(X) - количество частиц вещества X (молекул, атомов, ионов),

М(Х) - молярная масса вещества, г/моль,

VM - молярный объем газа (22,4 л/моль),

NA - постоянная Авогадро (6,02 · 1023 моль-1).

Задача 1. Вычислите количество вещества алюминий сульфата, если его масса составляет 85,5 г.

Дано:

Решение

1. Вычислим значение молярной массы соли.

2. Рассчитаем значение количества вещества соли:

Ответ: n = 0,25 моль.

Задача 2. Какая масса купрум(ІІ) сульфата соответствует количеству вещества 0,75 моль?

Дано:

Решение

1. Вычислим молярну массу соединения:

2. По формуле (И) проводим расчет:

Ответ: m(CuSO4) = 120 г.

Задача 3. Масса некоторой соединения, взятой количества вещества 0,35 моль, составляет 29,4 г. Вычислите молярну массу этого соединения.

Дано:

Решение

Подставим известные значения в формулу и рассчитаем значение молярной массы:

Ответ: М(Х) = 84 г/моль.

Задача 4. Вычислите объем водорода количества вещества 2,5 моль при нормальных условиях.

Дано:

Решение

Ответ: V(h3) = 56 л.

Задача 5. Вычислите количество вещества аммиака Nh4, которая содержится в 560 мл этого газа при нормальных условиях.

Дано:

Решение

Ответ: n(Nh4) = 0,025 моль.

Задача 6. Вычислите молярну массу некоторого газа, если 25,6 г его занимают объем 8960 мл (н. у.).

Дано:

Решение

1. По формуле (И) вычислим количество вещества газа, предварительно переведя его объем в литры V(X) = 8,96 л:

2. По формуле (II) запишем выражение для вычисления молярной массы М(Х). Для этого подставим известные значения массы и количества вещества в эту формулу:

Ответ: М(Х) = 64 г/моль.

Задача 7. В каком количестве вещества меди содержится 1,505 · 1023 атомов Купруму?

Дано:

Решение

Ответ: n(Cu) = 0,25 моль.

Задача 8. Вычислите количество молекул в 0,8 моль хлора.

Дано:

Решение

Ответ: N(Cl2) = 4,816 · 1023 молекул.

Задача 9. Вычислите количество атомов Кислорода в 0,2 моль кислорода.

Дано:

Решение

1. Химическая формула кислорода - O2. Молекула кислорода состоит из двух атомов Кислорода. Следовательно, можно вычислить количество вещества Кислорода:

2. По формуле вычисляем количество атомов Кислорода:

Ответ: N(O) = 2,408 · 1023.

Задача 10. Найдите количество вещества ионов Хлора в 0,15 моль магний хлорида MgCl2.

Дано:

Решение

1. В формульной единицы магний хлорида MgCl2 содержится 2 ионы Сl-. Именно поэтому 1 моль MgCl2 содержит 2 моль ионов Сl-. Следовательно, можно рассчитать количество вещества хлорид-ионов Сl- в 0,15 моль магний хлорида:

Ответ: n(Сl-) = 0,3 моль.

Задача 11. Вычислите массу 9,03 · 1022 молекул карбон(ИV) оксида СO2.

Дано:

Решение

1. Вычислим количество вещества СO2:

2. Вычислим массу карбон(ИV) оксида:

Ответ: m(CO2) = 6,6 г.

Задача 12. Найдите объем 0,68 кг сероводорода Н2S (н.у.).

Дано:

Решение

1. По формуле (И) рассчитаем количество вещества сероводорода, M(h3S) = 34 г/моль:

2. По формуле (II) рассчитаем объем сероводорода, VM = 22,4 л/моль:

Ответ: V(h3S) = 448 л.

na-uroke.in.ua

Количество вещества

Следует различать массу и количество: 2 кг яблок – это масса, а 2 яблока – это количество. В жизни мы часто используем определённые порции, например, коробок спичек или мешок зерна, ведь никто из нас не будет поштучно покупать спички или зерно.

В химии для измерения количество вещества была выбрана единица, которая объединила в себе число частиц и массу. Эта единица называется моль и обозначается буквой n (эн). Чтобы измерить 1 моль любого вещества, нужно взять его столько грамм, какова относительная атомная или относительная молекулярная масса вещества.

Давайте посмотрим на вещества количеством один моль: сравните, как отличается 1 моль воды, соли, кислоты и сахара. Почему? У этих веществ различная относительная молекулярная масса. У воды – 18, соли – 58,5, кислоты – 98, а сахара – 332, поэтому и масса вещества их тоже различна.

Например, 1 моль воды имеет массу 18 г, т.к. относительная молекулярная масса вода равна 18; 1 моль азота имеет массу 28 г, потому что относительная молекулярная масса его равна 28; 1 моль меди равен 64 г, т.к. относительная молекулярная масса ее равна 64.

А если нам нужно узнать, какую массу имеет вода количеством 2 моль, то мы 2 умножим на 18, т.е. 36 г; 0,5 моль азота имеет массу 14 г, т.к. 0,5 умножить на 28, будет 14.

Количество вещества не только связано с массой, но и с числом частиц.

Установлено, что 1 моль любого вещества содержит одинаковое число частиц. Это число равно 6,02 · 1023.  Это число называется постоянной Авогадро, в честь итальянского ученого А. Авогадро и обозначается оно NA.

Т.е. 1 моль воды имеет массу 18 г и содержит 6,02 · 1023 частиц; 2 моль воды имеет массу 36 г и содержит 12,04 · 1023 частиц; 0,5 моль азота имеет массу 14 г и содержит 3,01 · 1023 частиц.

Для того чтобы узнать число частиц (N), которое содержится в определенном количестве вещества, можно использовать формулу:

N = NA · n

где n – количество вещества, т.е. число молей; N – число частиц.

Из этой формулы верны  и следующие выражения:

NA = N/ n

n = N/ NA

Теперь дадим определение понятия моль – это такое количество вещества, в котором содержится 6,02 · 1023 частиц этого вещества.

Используя новые формулы, решим задачи.

1.                 Определите количество вещества кислорода, в котором содержится  18,06 · 1023 молекул.

Нам дано число молекул кислорода, найти нужноколичество вещества кислорода. Для решения этой задачи используем формулу n = N/ NA, подставляем значения в выражение и находим результат (величина NA является потоянной). Получается  3 моль. Следовательно, количество кислорода равно 3 моль.

2.                Определите число молекул хлора (Cl2) которое, содержится в порции этого газа количеством вещества 0,1 моль.

В этой задаче по условию нам дано количество вещества хлора. Найти нужно число молекул. Следовательно, используем формулу N = NA · n, подставим данные в формулу, получаем результат 0,602 · 1023 молекул. Получается, что порция хлора количеством 0,1 моль содержит 0,602 · 1023 молекул.

videouroki.net

Масса вещества. Количество вещества. Молярная масса | LAMPA

Выполняется соотношение m=m0⋅Nm = m_0 \cdot Nm=m0​⋅N.

4. Число Авогадро NAN_ANA​

Известно, что молекулы – это очень маленькие частицы. И логично, что в веществе этих частиц очень и очень много. Примерно вот столько молекул содержится в каждом из предметов, которые нас окружают:

100000000000000000000000100\,000\,000\,000\,000\,000\,000\,000100000000000000000000000.

Это 102310^{23}1023 частиц. Единичка и 232323 нуля. Ну оооочень много.

Логично ожидать, что свойства предмета будут зависеть от того, как много молекул собрано в предмете. И это, как правило, будет очень большим числом. Такими числами оказывается не очень удобно оперировать. Согласитесь, что неудобно говорить так:

Оля: «Вася, передай мне, пожалуйста, 10000000000000000000000001\,000\,000\,000\,000\,000\,000\,000\,0001000000000000000000000000 молекул сахара – я хочу добавить их в чай».

Вася: «Оля, знаешь, у нас нет столько сахара. Он заканчивается. Есть только 300000000000000000000000300\,000\,000\,000\,000\,000\,000\,000300000000000000000000000. Тебе хватит?..» и т.д.

Конечно же, неудобно использовать такие числа. Как поступить с такой кучей молекул? Сделали просто: разделили на небольшие «кучки» молекул. В каждой кучке сделали 6⋅10236 \cdot 10^{23}6⋅1023 частиц. Почему именно столько? Так сложилось исторически.

Кому-то может не понравиться слово «кучка». Тогда можно говорить, что разделили все молекулы на «мешочки». Или же – переложили в «коробки». И много других вариантов. Главное, что в одной «кучке», или в одном «мешочке», или в одной «коробке» – ровно 6⋅10236 \cdot 10^{23}6⋅1023 частиц:

или

Число 6⋅10236 \cdot 10^{23}6⋅1023 называется числом Авогадро. Обозначается NAN_ANA​.

NA=6⋅1023N_A = 6 \cdot 10^{23}NA​=6⋅1023

«Кучки», «мешочки», «коробки» – можно сказать и про ложки. Чайные ложки. Можно распределить всё вещество (например, весь сахар, который есть у нас на кухне) – по «чайным ложкам». Главное, чтобы в каждой чайной ложке было ровно NA=6⋅1023N_A = 6 \cdot 10^{23}NA​=6⋅1023 молекул:

5. Количество вещества ν\nuν

ν\nuν – это буква греческого алфавита. Произносится как «ню». Ну просто такая традиция обозначать количество вещества греческой буквой «ню».

Количество вещества ν\nuν – это, по сути, количество тех самых «кучек», «мешочков», «коробочек» или чего-то ещё, по которым и распределяли частицы.

lampa.io