Другие задания здесь...

Упражнение 129 Что подразумевают в химии под количеством вещества?

Количество наименьших частиц вещества (атомов, молекул, групп атомов или ионов) в определенной ее порции.

Назовите единицу измерения количества вещества. Моль

 

Упражнение 130 Определите количество вещества атомов каждого элемента:

а) в 1 моль брома Br₂;

Молекула брома Br₂ содержит 1 атом Брома Br, поэтому в 1 моль Br₂ cодержится 2 моль атомов Br.

б) в 3 моль сероводорода H₂S;

Молекула сероводорода Н₂S содержит 2 атома Гидрогена Н и 1 атом Сульфура S, поэтому в 1 моль H₂S содержится 2 моль атомов Н и 1 моль атомов S. В 3 моль сероводорода количество вещества атомов в 3 раза больше: 2•3 моль=6 моль атомов Н и 1•3 моль=3 моль атомов S.

в) в 1/3 моль фосфина PH₃.

Молекула фосфина РН₃ содержит 1 атом Фосфора Р и 3 атома Гидрогена Н, поэтому в 1 моль РН₃ содержится 1 моль атомов Р и 3 моль атомов Н. В 1/3 моль фосфина количество вещества атомов в 1/3 раза больше: 

1•1/3 моль=1/3 моль атомов Р и 3•1/3 моль=1 моль атомов Н.

 

Упражнение 131 Вместо точек вставьте пропущенные цифры:

а) в 3 моль воды Н₂О содержится 3 моль молекул, 6 моль атомов Гидрогена, 3 моль атомов Оксигена;

В 1 моль воды содержится 1 моль молекул Н₂О, поэтому в 3 моль воды количество вещества молекул в 3 раза больше: 1•3 моль=3 моль.

Молекула воды Н₂О содержит 2 атома Гідрогена Н и 1 атом Оксигена О, поэтому в 1 моль Н₂О содержится 2 моль атомов Н и 1 моль атомов О. В 3 моль воды количество вещества атомов в 3 раза больше: 

2 • 3 моль=6 моль атомов Н,

1 • 3 моль=3 моль атомов О; 

б) в 0,5 моль сульфатной кислоты H₂SO₄ содержится 1 моль Гидрогена, 0,5 моль Сульфура, 2 моль Оксигена;

Молекула сульфатной кислоты H₂SO₄ содержит 2 атома Гидрогена Н, 1 атом Сульфура S и 4 атома Оксигена О, поэтому в 1 моль Н₂SO₄ содержится 2 моль атомов Н, 1 моль атомов S и 4 моль атомов О. В 0,5 моль сульфатной кислоты количество вещества атомов в 0,5 раза больше: 

2 • 0,5 моль=1 моль атомов Н, 

1 • 0,5 моль=0,5 моль атомов S,

4 • 0,5 моль=2 моль атомов О;

в) в 2 моль ионного соединения Са(OH)₂ содержится 2 моль ионов Са²⁺, 4 моль ионов OH^– или  12,04•10²³ формульных единиц.

Формульная единица соединения Ca(OH)₂ содержит 1 ион Кальция Са²⁺, 2 гидроксид-ионы ОН^-, поэтому  в 1 моль Са(ОН)₂ содержится 1 моль ионов Са²⁺ и 2 моль ионов ОН^-. В 2 моль ионного соединения количество вещества ионов в 2 раза больше:

1 • 2 моль=2 моль ионов Са²⁺

2 • 2 моль=4 моль ионов ОН^-

Найдем число формульных единиц.

І способ

С формулы n=N/N_A, где N_А - сталая Авогадро и численно равняется  6,02•10²³ моль^-1, находим число формульных единиц N=n•N_А.

N(Са(ОН)₂)=n(Cа(ОН)₂) • N_А=2 моль • 6,02•10²³моль^-1= 12,04•10²³ формульных единиц.

ІІ способ 

Составляем пропорцию и решаем ее.

В 1 моль ионного соединеия Са(ОН)₂ содержится 6,02•10²³ формульных единиц,

в 2 моль ионного соединения Са(ОН)₂ - х формульных единиц.

2 моль / 1 моль = х / 6,02•10²³ , отсюда

х • 1 моль = 2 моль • 6,02•10²³ 

х = 2 моль • 6,02•10²³ : 1 моль

х = 12,04•10²³ 

Ответ: 12,04•10²³ формульных единиц.

 

Упражнение 132 Выполните расчеты и заполните таблицу: N(H₃PO4) n(H₃PO₄), моль n(H), моль n(P), моль n(O), моль 12,04•10²³:

N(H3PO4)	n(H3PO4), моль	n(H), моль	n(P), моль	n(O), моль
12,04•1023	2	6	2	8

Дано: N(H₃PO₄)= 12,04•10²³

Найти: n(H₃PO₄)-?, n(H)-?, n(P)-?, n(O)-?

Решение:

1. Находим количество вещества соединения.

І способ

n=N/N_А, де N_А- сталая Авогадро и численно равна 6,02•10²³моль^-1,

n(H₃PO₄)=N(H₃PO₄)/N_A=12,04•10²³ : 6,02•10²³моль^-1=2 моль

ІІ способ

Составляем пропорцию и решаем ее.

6,02•10²³ молекул Н₃РО₄  содержатся в 1 моль соединения, тогда

12,04•10²³ молекул Н₃РО₄ - в х моль соединения.

х моль / 1 моль = 12,04•10²³ / 6,02•10²³, отсюда

х моль • 6,02•10²³=12,04•10²³ • 1 моль

х = 12,04•10²³ • 1 моль : 6,02•10²³

х = 2 моль

2. Находим количество вещества атомов в заданной порции соединения.

Молекула кислоты Н₃РО₄ содержит 3 атома Гидрогена Н, 1 атом Фосфора Р и 4 атома Оксигена О, поэтому в 1 моль Н₃PO₄ содержится 3 моль атомов Н, 1 моль атомов Р и 4 моль атомов О. В 2 моль соединения количество вещества атомов в 2 раза больше:

n(H)=3 • n(H₃PO₄)=3 • 2 моль=6 моль

n(P)=2 • n(H₃PO₄)=1 • 2 моль=2 моль

n(O)=2 • n(H₃PO₄)=4 • 2 моль=8 моль

Ответ: n(H₃PO₄)=2 моль, n(H)=6 моль, n(P)=2 моль, n(O)=8 моль

 

Упражненние 133 В каком количестве вещества углекислого газа содержится:

а) 3,01•10²³ молекул;

Дано: N(CO₂)=3,01•10²³ молекул

Найти: n(CO₂)-?

Решение

І способ

Количество вещества находим по формуле n=N/N_A, где N_А - постоянная Авогадро и численно равна 6,02•10²³ моль^-1

n(CO₂)=N(CO₂)/N_A=3,01•10²³:6,02•10²³=0,5 моль

ІІ способ

Составляем пропорцию и решаем ее.

6,02•10²³ молекул СО₂ содержится в 1 моль газа, тогда

3,01•10²³ молекул СО₂ - в х моль газа.

х моль / 1 моль = 3,01•10²³ / 6,02•10²³, отсюда

х моль • 6,02•10²³=3,01•10²³ • 1 моль

х = 3,01•10²³ • 1 моль : 6,02•10²³

х = 0,5 моль

Ответ: n(CO₂)=0,5 моль

б) 12,04•10²³ атомов Оксигена?

Дано: N(O)=12,04•10²³ атомов

Найти: n(CO₂)-?

Решение

Количество вещества находим по формуле n=N/N_A, где N_А - постоянная Авогадро и численно равна 6,02•10²³ моль^-1

n(O)=N(O)/N_A=12,04•10²³:6,02•10²³=2 моль

Молекула углекислого газа СО₂ содержит 1 атом Карбона С и 2 атома Оксигена О, поэтому в 1 моль СО₂  содержится 2 моль атомов О

Следовательно, n(CO₂)=1 моль

Ответ: n(CO₂)=1 моль

 

Упражнение 134 Может ли 1 моль вещества содержать более чем 6,02•10²³ атомов? Может

Ответ аргументируйте и приведите примеры.

Понятие "количество вещества" используют не только для вещества, но и для отдельных частиц. Например, в 1 моль молекулярного вещества всегда содержится более 1 моль атомов.

В 1 моль воды Н₂О содержится 6,02•10²³ молекул. Молекула воды Н₂О состоит с 2 атомов Гидрогена Н и 1 атома Оксигена О, вместе с 3 атомов, поэтому в 1 моль Н₂О содержится 2 моль атомов Н и 1 моль атомов О, или 3 моль всех атомов. Следовательно, в 1 моль воды Н₂О содержится 3 • 6,02•10²³=18,02•10²³ атомов

 

Упражнение 135 В каком количестве вещества кальций хлорида CaСl₂ содержится 3,01•10²⁴ ионов Са²⁺?

Дано: N(Ca²⁺)=3,01•10²⁴ ионов

Найти: n(CaCl₂)-?, N(Cl^-)-?  

Решение

Количество вещества находим по формуле n=N/N_A, где N_А - постоянная Авогадро и численно равно 6,02•10²³ моль^-1

n(Са²⁺)=N(Са²⁺)/N_A=3,04•10²⁴ : 6,02•10²³=5 моль

Формульная единица соли СаCl₂ состоит с одного иона Са²⁺, поэтому 1 моль СаCl₂ содержит 1 моль ионов Са²⁺, количество вещества ионов Са²⁺ и соли кальций хлорида одинаковая. Следовательно, n(CаCl₂)=n(Cа²⁺)=5 моль

Сколько ионов Сl^– в такой порции соединения? (Устно.)

1. Находим количество вещества ионов Cl^- в такой порции соединения.

І способ

Формульная единица соли СаCl₂ состоит с одного иона Са²⁺ и двух ионов Cl^-, количество вещества ионов Cl^- в 2 раза больше, чем ионов Са²⁺, поэтому n(Cl^-)=2•n(Cа²⁺)=2•5 моль=10 моль

ІІ способ

Формульная единица соли СаCl₂ состоит с двух ионов Cl^-, поэтому в 1 моль СаCl₂ содержится 2 моль ионов Cl^-, а в 5 моль соли количество вещества ионов в 5 раз больше:

n(Cl^-)=2•n(CaCl₂)=2 • 5 моль=10 моль

2. Количество структурных частиц (ионов) находим по формуле N=n•N_А, где N_А - постоянная Авогадро и численно равна  6,02•10²³ моль^-1

N(Cl^-)=n(Cl^-) • N_A=10 моль • 6,02•10²³моль^-1=6,02•10²⁴

Ответ: n(CaCl₂)=5 моль, N(Cl^-)=6,02•10²⁴

 

Упражнение 136 Укажите, в каком количестве вещества метана СН4 содержится столько атомов, сколько их имеется в таких порциях веществ:

а) 1 моль оксида P₂O₃;

Дано: n(P₂O₃)=1 моль

Найти: n(CH₄)-?

Решение

Молекула оксида Р₂О₃ содержит 2 атома Фосфора Р и 3 атома Оксигена О, поэтому в 1 моль Р₂О₃  содержится 2 моль атомов Р и 3 моль атомов О, или 5 моль всех атомов.

Молекула метана СН₄ содержит 1 атом Карбона С и 4 атомы Гідрогена Н, поэтому в 1 моль СН₄ содержится 1 моль атомов С и 4 моль атомов Н, или 5 моль всех атомов. Следовательно, n(CН₄)=n(P₂O₃)=1 моль

Ответ: n(CH₄)=1 моль

б) 0,3 моль кислоты HNO₃;

Дано: n(НNO₃)=0,3 моль

Найти: n(CH₄)-?

Решение

Молекула кислоты HNO₃ содержит 1 атом Гідрогена Н, 1 атом Нітрогена N и  1 атом Оксигену О, поэтому в 1 моль НNО₃ содержится 1 моль атомов Н, 1 моль атомов N и 3 моль атомов О, или 5 моль всех атомов.

Молекула метана СН₄ содержит 1 атом Карбона С и 4 атомы Гидрогена Н, поэтому в 1 моль СН₄ содержится 1 моль атомов С и 4 моль атомов Н, или 5 моль всех атомов. Следовательно, n(CН₄)=n(HNO₃)=0,3 моль

Ответ: n(CH₄)=0,3 моль

в) 2,5 моль оксида СО.

Дано: n(CO)=2,5 моль

Найти: n(CH₄)-?

Решение

Молекула оксида СО содержит 1 атом Карбона С и 1 атом Оксигена О, поэтому в 1 моль СО содержится 1 моль атомов С и 1 моль атомов О, или 2 моль всех атомов. В 2,5 моль оксида количество вещества атомов в 2,5 раза больше: 2 • 2,5 моль=5 моль всех атомов.

Молекула метана СН₄ содкржит 1 атом Карбона С и 4 атома Гидрогена Н, поэтому в 1 моль СН₄ содержатся 1 моль атомов С и 4 моль атомов Н, или 5 моль всех атомов.

Ответ: n(СH₄)=1 моль

 

Упражнение 137 Рассчитайте, в каком количестве вещества поваренной соли NaCl содержится столько ионов, сколько их находится в таких порциях веществ:

а) 0,2 моль оксида СаО;

Дано: n(CaO)=0,2 моль

Найти: n(NaCl)-?

Решение

Формульная единица оксида СаО состоит с 1 иона Са²⁺ и 1 иона О^2-, поэтому в 1 моль СаО содержится 1 моль ионов Са²⁺ и 1 моль ионов О^2-, или 2 моль всех ионов.

Формульная единица соли NaCl состоит с 1 иона Na⁺ и 1 иона Cl^-, поэтому в 1 моль NaCl содержится 1 моль ионов Na⁺ и 1 моль ионов Cl^-, или 2 моль всех ионов. Следовательно, n(NaCl)=n(CaO)=0,2 моль

Ответ: n(NaCl)=0,2 моль

б) 2 моль оксида Li₂O;

Дано: n(Li₂O)=2 моль

Найти: n(NaCl)-?

Решение

Формульная единица оксида Li₂О состоит с 2 ионов Li⁺ и 1 иона О^2-, поэтому в 1 моль оксида Li₂О содержится 2 моль ионов Li⁺ и 1 моль ионов О^2-, или 3 моль всех ионов. А в 2 моль оксида количество вещества всех ионов в 2 раза больше: 3 • 2 моль=6 моль

Формульная единица соли NaCl состоит с 1 иона Na⁺ и 1 иона Cl^-, поэтому в 1 моль NaCl содержится 1 моль ионов Na⁺ и 1 моль ионов Cl^-, или 2 моль всех ионов. А 6 моль всех ионов будут содержаться в таком количестве вещества соли, что содержит в два раза меньшее количество вещества всех ионов: 6 моль:2=3 моль

Ответ: n(NaCl)=3 моль

в) 0,4 моль соединения Na₂S.

Дано: n(Na₂S)=2 моль

Найти: n(NaCl)-?

Решение

Формульная единица соединения Na₂S состоит с 2 ионов Na⁺ и 1 иона S^2-, поэтому в 1 моль Na₂S содержится 2 моль ионов Na⁺ и 1 моль ионов S^2-, или 3 моль всех ионов. А в 0,4 моль соединения количество вещества всех ионов в 0,4 раза больше:

3 • 0,4 моль = 1,2 моль

Формульная единица соли NaCl состоит с 1 иона Na⁺ и 1 иона Cl^-, поэтому в 1 моль NaCl содержится 1 моль ионов Na⁺ и 1 моль ионов Cl^-, или 2 моль всех ионов. А 1,2 моль всех ионов будут содержатся в таком количестве вещества соли, что содержит в 2 раза меньшее количество вещества всех ионов: 1,2 моль:2=0,6 моль

Ответ: n(NaCl)=0,6 моль

 

Упражнение 138 Назовите соотношение количеств вещества частиц (атомов,ионов) в веществах с такими формулами: СаО, MgF2, HClO4, Fe(OH)3. (Устно.)

Формули	Спввідношення кількості речовин
CaO	n(Ca):N(O)=1:1
MgF2	n(Mg):n(F)=1:2
HClO4	n(H):n(Cl):n(O)=1:1:4
Fe(OH)3	n(Fe):N(O):n(H)=1:3:3

Упражнение 139 Прокомментируйте химические реакции, используя понятие «моль»:

Количества веществ реагентов и продуктов соответствуют (или пропорциональные) коэффициентам в химической реакции.

а) S + 2Сl₂ = SCl₄; 

1 моль + 2 моль = 1 моль

При взаимодействии 1 моль серы с 2 моль хлора образуется 1 моль сульфур (IV) хлорида.

б) N₂ + ЗН₂ = 2NH₃;

1 моль + 3 моль = 2 моль

При взаимодействии 1 моль азота с 3 моль водорода образуется 2 моль аммиака.

в) 2СO + O₂ = 2СO₂.

2 моль + 1 моль = 2 моль

При взаимодействии 2 моль карбон (IІ) оксида (или угарного газа) с 1 моль кислорода образуется 2 моль карбон (IV) оксида (или углекислого газа).

Другие задания здесь...