Автор Анна Евкова
Преподаватель который помогает студентам и школьникам в учёбе.

Молярная масса в химии - формулы и определения с примерами

Содержание:

Количество вещества:


Молярная масса в химии - формулы и определения с примерами

В чём разница между понятиями «масса» и «количество»

Если мы будем производить подобные расчеты, соответствующие этому заданию, для простых веществ, образованных различными элементами, то всякий раз получим одно и то же число — Молярная масса в химии - формулы и определения с примерами

Например, в 1 моле водородного газа содержится Молярная масса в химии - формулы и определения с примерами молекул, в 1 моле поваренной соли (NaCI) Молярная масса в химии - формулы и определения с примерами ионов натрия Молярная масса в химии - формулы и определения с примерами и Молярная масса в химии - формулы и определения с примерами ионов хлора Молярная масса в химии - формулы и определения с примерами

Количество частиц, содержащихся в 1 моле химических веществ ( Молярная масса в химии - формулы и определения с примерами), называется постоянной Авогадро (Na). Постоянная Авогадро отличается от числа Авогадро тем, что измеряется определенной единицей Молярная масса в химии - формулы и определения с примерами

Количество вещества можно вычислить по следующей формуле:

Молярная масса в химии - формулы и определения с примерами

Здесь Молярная масса в химии - формулы и определения с примерами — количество вещества, Молярная масса в химии - формулы и определения с примерами — масса, М — молярная масса, N - заданное количество молекул, Молярная масса в химии - формулы и определения с примерами — постоянная Авогадро. Все представленные в формуле величины нам уже известны. Кроме понятия молярной массы. Давайте выясним сущность этого понятия.

Молярная масса

Молярной массой называют массу 1 моля вещества, выраженного в граммах. Молярная масса обозначается
буквой М, единицей измерения является г/моль.

При выражении молярной массы вещества в граммах, она численно бывает равна его относительной молекулярной массе (если состоит из молекул). Для сравнения запишем (таблица 1):

Молярная масса в химии - формулы и определения с примерами

Как видно из сравнений, молярная масса веществ по своей единице отличается от относительной молекулярной массы. То есть молярная масса - измеряемая величина.

Как видно из вышесказанного, понятие молярная масса применяется как к химическим элементам, так и к простым и сложным веществам с молекулярным и немолекулярным строением.

На основе количества вещества (моль) можно производить следующие вычисления. Если известно мольное количество вещества:

Молярная масса в химии - формулы и определения с примерами

Закон Авогадро и молярный объём газов

Молярная масса в химии - формулы и определения с примерами

Обратите внимание на рисунки. Почему, несмотря на разные массы газов, они занимают одинаковый объём?

В начале XIX века итальянский ученый Авогадро, проведя наблюдения над свойствами газов в различных условиях и проанализировав открытые прежде законы о газах (Бойля-Мариотта, Гей-Люссака и др.) в 1811 году сформулировал новый закон о газах. Закон Авогадро звучит следующим образом: в равных объемах различных газов при одинаковых условиях (одинаковых температуре и давлении) содержится одинаковое число молекул.

Молярная масса в химии - формулы и определения с примерами

Итальянский ученый. В 1811 году им был открыт закон о газах, который впоследствии был назван его именем.

Мы уже знаем, что 1 моль любого вещества содержит Молярная масса в химии - формулы и определения с примерами молекул. Согласно закону Авогадро, можно утверждать, что одинаковое число молекул в 2 г водорода, 32 г кислорода, 28 г азота, 44 г углекислого газа занимает одинаковый объём.

Было вычислено, что при нормальных условиях объем 1 моля любого газа или смеси газов составляет примерно 22,4 л. Объем 1 моля газа при нормальных условиях (н.у.) называют молярным объемом данного газа, выраженным знаком Молярная масса в химии - формулы и определения с примерами. При измерении объема газа в литрах молярный объём составит Молярная масса в химии - формулы и определения с примерами Зависимость между количеством вещества и молярным объёмом газа можно выразить следующей формулой:

Молярная масса в химии - формулы и определения с примерами

Здесь Молярная масса в химии - формулы и определения с примерами- количество вещества, Молярная масса в химии - формулы и определения с примерами - объём газа, Молярная масса в химии - формулы и определения с примерами - молярный объем.

На основе закона Авогадро и молярного объёма газов можно вычислить плотность газов при нормальных условиях и относительную плотность одного газа по отношению к другому газу. Плотность обозначается буквой Молярная масса в химии - формулы и определения с примерами её единица
измерения - Молярная масса в химии - формулы и определения с примерами

Нормальные условия означают: температура 0°С, 1 атм давления 1атм — 101,3 кПа

Для вычисления плотности какого-либо газа X в нормальных условиях (н.у.), следует его молярную массу разделить на молярный объем:

Молярная масса в химии - формулы и определения с примерами

Например, вычислим плотности кислорода и углекислого газа при нормальных условиях:

Молярная масса в химии - формулы и определения с примерами

Плотность твёрдых и жидких веществ при н.у. вычисляется по формуле Молярная масса в химии - формулы и определения с примерами.

Для того, чтобы определить, масса какого из газов с одинаковыми объемами и при одинаковых условиях бывает тяжелее, пользуются понятием относительной плотности. Отношение плотностей различных газов при одинаковых условиях равно отношению их молярных масс. Относительная плотность обозначается буквой D и не имеет единицы измерения. Формула относительной плотности следующая:

Молярная масса в химии - формулы и определения с примерами

Относительную плотность газов в большинстве случаев вычисляют по самому легкому газу - водороду и воздуху:

Молярная масса в химии - формулы и определения с примерами

В таком случае, относительная плотность углекислого газа по водороду вычисляется следующим образом:

Молярная масса в химии - формулы и определения с примерами

Так как средняя молярная масса воздуха, состоящего из смеси газов, примерно равна 29 г/моль, то формула его относительной плотности следующая:

Молярная масса в химии - формулы и определения с примерами

Способы вычисления средней молярной массы газовой смеси

Молярная масса в химии - формулы и определения с примерами

Здесь: Молярная масса в химии - формулы и определения с примерами и Молярная масса в химии - формулы и определения с примерами количество молей газов, Молярная масса в химии - формулы и определения с примерами и Молярная масса в химии - формулы и определения с примерами - молярные массы газов, Молярная масса в химии - формулы и определения с примерамии Молярная масса в химии - формулы и определения с примерами - объем газов в н.у., (Молярная масса в химии - формулы и определения с примерамии Молярная масса в химии - формулы и определения с примерами - доля газов в объеме газовой смеси.

Среднюю молярную массу 1 моля смеси из двух различных газов можно вычислить по следующей формуле: Молярная масса в химии - формулы и определения с примерами.

При смешивании газов с одинаковыми молярными массами, которые при одинаковом давлении не вступают друг с другом в реакцию, плотность газовой смеси (при н.у.), а также их средняя молярная масса остаются неизменными. Например, при смешивании Молярная масса в химии - формулы и определения с примерамии Молярная масса в химии - формулы и определения с примерами

Молярная масса в химии - формулы и определения с примерами

При смешивании газов с различными молярными массами, при одинаковом давлении, средняя молярная масса (при н.у.) и плотность полученной газовой смеси приобретают значение между молярными массами и плотностями смешиваемых газов. Например, при смешивании Молярная масса в химии - формулы и определения с примерами и Молярная масса в химии - формулы и определения с примерами

Молярная масса в химии - формулы и определения с примерами

При добавлении газа с большей молярной массой в тот или иной газ при постоянном давлении плотность газовой смеси увеличивается, а при добавлении газа с меньшей молярной массой — уменьшается.

Закон объемных отношений

В химических реакциях соотношение объемов, вступающих в реакцию, и полученных газов равно соотношению их коэффициентов. Например:

Молярная масса в химии - формулы и определения с примерами (объёмное соотношение 2:1:2)

Численное соотношение объемов, молей и молекул газов равно друг другу.

Молярная масса в химии - формулы и определения с примерами

Можно производить следующие вычисления по смесям:

Молярная масса в химии - формулы и определения с примерами

  3)    Массовое соотношение двух газов:  Молярная масса в химии - формулы и определения с примерами