Завдання для самоконтролю
Вправа 1. Скільки атомів Гідрогену й Оксигену міститься у воді Н2О кількістю речовини 1 моль (виконати усно)? Молекула Н2О містить 2 атоми Гідрогену і 1 атом Оксигену, тому в 1 моль води Н2О міститься 2 моль атомів Гідрогену і 1 моль атомів Оксигену.
Вправа 2. Скільки атомів містить:
а) мідь кількістю речовини 3 моль;
Відомо: n(Cu)=3 моль. Знайти: N(Cu) -?
Розв’язування:
І спосіб
З формули n=N/NA, де NA- стала Авогадро і чисельно дорівнює 6•1023моль-1, знаходимо число структурних частинок (атомів) N=n•NA
N(Cu)=N(Cu)•NA=3 моль•6•1023 моль-1=18•1023
ІІ спосіб
Складаємо пропорцію і розв’язуємо її.
У 1 моль міді міститься 6•1023 атомів Cu, тоді
в 3 моль міді будуть міститися х атомів Cu.
1 моль / 3 моль = 6•1023 / х, звідси
х моль • 1 моль = 6•1023 • 3 моль,
х = (6•1023 • 3 моль) : 1 моль
х = 6•1023
Відповідь: 18•1023 атомів.
б) залізо кількістю речовини 0,5 моль?
Відомо: n(Fe)=0,5 моль. Знайти: N(Fe) -?
Розв’язування:
І спосіб
З формули n=N/NA, де NA- стала Авогадро і чисельно дорівнює 6•1023моль-1, знаходимо число структурних частинок (атомів) N=n•NA
N(Fe)=n(Fe)•NA=0,5 моль•6•1023 моль-1=3•1023
ІІ спосіб
Складаємо пропорцію і розв’язуємо її.
У 1 моль заліза міститься 6•1023 атомів Fe, тоді
в 0,5 моль заліза будуть міститися х атомів Fe.
1 моль / 0,5 моль = 6•1023 / х, звідси
х моль • 1 моль = 6•1023 • 0,5 моль,
х = (6•1023 • 0,5 моль) : 1 моль
х = 3•1023
Відповідь: 3•1023 атомів.
Вправа 3. Скільки молекул і атомів містить азот N2 кількістю речовини 2 моль?
Відомо: n(N2)=2 моль. Знайти: N(N2)-?, N(N)-?
Розв’язування:
1. Знаходимо кількість молекул у заданій порції речовини.
І спосіб
З формули n=N/NA, де NA- стала Авогадро і чисельно дорівнює 6•1023моль-1, знаходимо число структурних частинок (молекул) N=n•NA
N(N2)=n(N2)•NA=2 моль • 6•1023 моль-1=12•1023
ІІ спосіб
Складаємо пропорцію і розв'язуємо її.
У 1 моль азоту міститься 6•1023 молекул N2, тоді
в 2 моль азоту буде міститися х молекул N2.
1 моль / 2 моль = 6•1023 / х, звідси
х моль • 1 моль = 6•1023 • 2 моль,
х = (6•1023 • 2 моль) : 1 моль
х = 12•1023
2. Знаходимо кількість атомів.
Молекула азоту N2 містить два атоми Нітрогену, тому кількість атомів Нітрогену буде удвічі більшою, ніж кількість молекул.
N(N)=2•N(N2)=2•12•1023=24•1023
Відповідь: 12•1023 молекул; 24•1023 атомів.
Вправа 4. Яку кількість речовини становить: а) 3•1023 атомів Сульфуру; 6) 18•1023 молекул брому Вr2?
Відомо: а) N(S)=3•1023; б) N(Br2)=18•1023.
Знайти: а) n(S)-?; б) n(Br2)-?
Розв’язування:
I спосіб
Кількість речовини структурних частинок (атомів, молекул) обчислюємо за формулою n=N/NA, де NA- стала Авогадро і чисельно дорівнює 6•1023моль-1.
а) n(S)=N(S)/NA=3•1023 : 6•1023 моль-1=0,5 моль
б) n(Br2)=N(Br2)/NA=18•1023 : 6•1023 моль-1= 3 моль
ІІ спосіб
а) Складаємо пропорцію і розв’язуємо її.
6•1023 атомів S міститься в 1 моль сірки, тоді
3•1023 атомів S буде міститися в х моль сірки.
6•1023 / 3•1023 = 1 моль / х моль, звідси
х моль • 6•1023 =1 моль • 3•1023 ,
х = (1 моль • 3•1023) : 6•1023
х = 0,5 моль
б) Складаємо пропорцію і розв’язуємо її.
6•1023молекул Br2 міститься в 1 моль брому, тоді
18•1023молекул Br2 буде міститися в х моль брому.
6•1023 / 18•1023 = 1 моль / х моль, звідси
х моль • 6•1023 = 1 моль • 18•1023,
х = (1 моль • 18•1023) : 6•1023
х = 3 моль
Відповідь: а) 0,5 моль; б) 3 моль.
Додаткові завдання 5*.
Заповни таблицю:
Речовина | Формула |
Кількість речовини, моль |
Маса, г |
Число молекул або атомів |
Водень | Н2 | 1 моль | 2 г | 18∙1023 |
Залізо | Fe | 2 моль | 112 г | 12∙1023 |
Вуглекислий газ | СО2 | 0,5 моль | 22 г | 3∙1023 |
Вправа 6*. Число атомів Оксигену в озоні Оз масою 48 г становить:
а) 6 ∙ 1023; |
б) 3 ∙ 1023; |
в) 12 ∙ 1023; | г) 18 ∙ 1023. |
Відомо: m(O3)=48 г. Знайти: N(O)-?
Розв’язування:
I спосіб
Кількість речовини у порції заданої маси обчислюємо за формулою n=m/M, де M=Mr г/моль.
Mr(O3)=3•Ar(O)=3•16=48; M(О3)=48 г/моль.
n(О3)=m(O3)/M(O3)=48 г : 48 г/моль = 1 моль
Молекула озону О3 містить три атоми Оксигену, тому в 1 моль озону міститься 3 моль атомів Оксигену: n(O)=3•n(O3)=3•1 моль=3 моль.
З формули n=N/NA, де NA- стала Авогадро і чисельно дорівнює 6•1023 моль-1, знаходимо число структурних частинок (атомів) N=n•NA.
N(O)=n(O)•NA=3 моль • 6•1023 моль-1=18•1023
IІ спосіб
Кількість речовини у порції заданої маси обчислюємо за формулою n=m/M, де M=Mr г/моль.
Mr(O3)=3•Ar(O)=3•16=48; M(О3)=48 г/моль.
N(О3)=m(O3)/M(O3)=48 г : 48 г/моль = 1 моль
З формули n=N/NA, де NA- стала Авогадро і чисельно дорівнює 6∙1023 моль-1, знаходимо число структурних частинок (молекул) N=n•NA.
N(O3)=n(O3)•NA=1 моль • 6•1023 моль-1=6•1023
Молекула озону О3 містить три атоми Оксигену, тому кількість атомів Оксигену утричіі більша, ніж кількість молекул. N(O)=3•N(O3)=3 • 6•1023=18•1023.
Відповідь: в озоні масою 48 г міститься 18•1023 атомів Оксигену.