Перевірте себе
1. Що таке кількість речовини? Кількість речовини — це фізична величина, що вказує на число структурних частинок, які містяться в певній її порції.
2. Яка одиниця вимірювання кількості речовини? Моль. 1 моль - це порція речовини, що містить 6,02•1023 структурних одиниць.
3. Як скорочено позначають фізичну величину кількість речовини? Літерою латинської абетки n (вимовляємо ен).
4. Чому дорівнює число Авогадро? 6,02•1023
Застосуйте свої знання й уміння
Вправа 1. Поясніть сутність фізичної величини «кількість речовини». Кількість речовини - фізична величина, яка прямо пропорційна числу структурних одиниць речовини в певній її порції.
Вправа 2. Обчисліть число молекул кисню в його порції кількістю речовини 0,8 моль.
Відомо: n(О2)=0,8 моль. Знайти: N(O2)-?
Розв'язування:
І спосіб
З формули n=N/NA, де NA=6,02•1023моль-1, знаходимо число структурних одиниць (молекул) N=n•NA
N(O2)=n(O2)•NA=0,8 моль • 6,02•1023моль-1=4,816•1023
ІІ спосіб
Складаємо пропорцію і розв'язуємо її.
У 1 моль кисню міститься 6,02•1023 молекул О2, тоді
в 0,8 моль кисню буде міститися х молекул О2.
1 моль / 0,8 моль = 6,02•1023 молекул / х молекул, звідси
х молекул • 1 моль = 0,8 моль • 6,02•1023молекул
х = (0,8 моль • 6,02•1023молекул) : 1 моль
х = 4,816•1023 молекул
Відповідь: у кисні кількстю речовини 0,8 моль міститься 4,816•1023 молекул.
Вправа 3. Пригадайте хімічну формулу кисню та обчисліть число атомів Оксигену в кисні кількістю речовини 2 моль.
Відомо: n(О2)=2 моль. Знайти: N(O)-?
Розв'язування:
І спосіб
Молекула кисню О2 містить два атоми Оксигену О, тому в 1 моль кисню міститься 2 моль атомів Оксигену, а в 2 моль кисню кількості речовини атомів у 2 рази більші: n(O)=2•n(O2)=2•2 моль=4 моль.
З формули n=N/NA, де NA=6,02•1023моль-1, знаходимо число структурних одиниць (атомів) N=n•NA
N(O)=n(O)•NA=4 моль • 6,02•1023моль-1=24,08•1023
ІІ спосіб
З формули n=N/NA, де NA=6,02•1023моль-1, знаходимо число структурних одиниць (молекул) N=n•NA
N(O2)=n(O2)•NA=2 моль • 6,02•1023моль-1=12,04•1023
Молекула кисню O2 містить два атоми Оксигену, тому кількість атомів Оксигену буде у 2 рази більша, ніж молекул:
N(O)=2•N(O2)=2 • 12,04•1023=24,08•1023
Відповідь: у кисні кількістю речовини 0,8 моль міститься 24,08•1023 атомів Оксигену.
Вправа 4. Обчисліть кількість речовини (моль) заліза, порція якого містить 2,408 • 1022 атомів Феруму.
Відомо: N(Fe)=2,408•1022 атомів=0,2408•1023 атомів.
Знайти: n(Fe)-?
Розв'язування:
І спосіб
Кількість речовини знаходимо за формулою n=N/NA, де NA=6,02•1023моль-1.
n(Fe)=N(Fe)/NA=0,2408•1023 : 6,02•1023моль-1=0,04 моль.
ІІ спосіб
Складаємо пропорцію і розв'язуємо її.
6,02•1023 атомів Fe міститься в 1 моль заліза, тоді
0,2408•1023 атомів Fe буде міститися в х моль заліза.
6,02•1023 атомів / 0,2408•1023 атомів = 1 моль / х моль, зідси
х молекул • 6,02•1023атомів = 1 моль • 0,2408•1023атомів
х = (1 моль • 0,2408•1023атомів) : 6,02•1023 атомів
х = 0,04 моль
Відповідь: кількість речовини атомів Фосфору, порція яких містить 2,408•1022 атомів Фосфору, становить 0,04 моль.
Вправа 5. Обчисліть число молекул у порції води кількістю речовини 15 моль.
Відомо: n(Н2О)=15 моль. Знайти: N(Н2O)-?
Розв'язування:
І спосіб
З формули n=N/NA, де NA=6,02•1023моль-1, знаходимо число структурних одиниць (молекул) N=n•NA
N(Н2O)=n(Н2О)•NA=15 моль • 6,02•1023моль-1=90,3•1023
ІІ спосіб
Складаємо пропорцію і розв'язуємо її.
У 1 моль води міститься 6,02•1023 молекул Н2О, тоді
в 15 моль води буде міститися х молекул Н2О.
1 моль / 15 моль = 6,02•1023 молекул / х молекул, зідси
х молекул • 1 моль = 15 моль • 6,02•1023молекул
х = (15 моль • 6,02•1023молекул) : 1 моль
х = 90,3•1023 молекул
Відповідь: у воді кількістю речовини 15 моль міститься 90,3•1023 молекул.
Скільки атомів: а) Гідрогену; б) Оксигену в цій порції води?
а) Відомо: n(Н2О)=15 моль. Знайти: N(Н)-?
Розв'язування:
І спосіб
Молекула води Н2О містить два атоми Гідрогену Н, тому в 1 моль води міститься 2 моль атомів Гідрогену, а в 15 моль води кількості речовини атомів у 2 рази більші: n(Н)=2•n(Н2O)=2•15 моль=30 моль.
З формули n=N/NA, де NA=6,02•1023моль-1, знаходимо число структурних одиниць (атомів) N=n•NA
N(Н)=n(H)•NA=30 моль • 6,02•1023моль-1=180,6•1023=1,806•1025
ІІ спосіб
З формули n=N/NA, де NA=6,02•1023моль-1, знаходимо число структурних одиниць (молекул) N=n•NA
N(Н2О)=n(H2O)•NA=15 моль • 6,02•1023моль-1=90,3•1023
Молекула води H2O містить два атоми Гідрогену H, тому кількість атомів Гідрогену буде у 2 рази більша, ніж молекул.
N(Н)=2•N(Н2О)=2 • 90,3•1023=180,6•1023=1,806•1025
Відповідь: у воді кількістю речовини 15 моль міститься 1,806•1025 атомів Гідрогену.
б) Відомо: n(Н2О)=15 моль. Знайти: N(О)-?
Розв'язування:
І спосіб
Молекула води Н2О міститься один атом Оксигену О, тому в 1 моль води міститься 1 моль атомів Оксигену, а в 15 моль води кількості речовини атомів Оксигену і молекул однакові: n(O)=n(H2O)=15 моль.
З формули n=N/NA, де NA=6,02•1023моль-1, знаходимо число структурних одиниць (атомів) N=n•NA
N(О)=n(O)•NA=15 моль • 6,02•1023моль-1=90,3•1023=0,9•1025
ІІ спосіб
З формули n=N/NA, де NA=6,02•1023моль-1, знаходимо число структурних одиниць (молекул) N=n•NA
N(Н2О)=n(Н2O)•NA=15 моль • 6,02•1023моль-1=90,3•1023
Молекула води містить один атоми Оксигену, тому кількість атомів Оксигену буде дорівнювати кількості молекул.
N(Н)=N(Н2О)=90,3•1023=0,9•1025
Відповідь: у воді кількістю речовини 15 моль міститься 1,806•1025 атомів Гідрогену і 0,9•1025 атомів Оксигену.