Что означает моль в физике

Урок 5. Моль и молярная масса

В уроке 5 «Моль и молярная масса» из курса «Химия для чайников» рассмотрим моль как единицу измерения количества вещества; дадим определение числу Авогадро, а также научимся определять молярную массу и решать задачи на количество вещества. Базой для данного урока послужат основы химии, изложенные в прошлых уроках, так что если вы изучаете химию с нуля, то рекомендую их просмотреть хотя бы мельком.

Единица измерения количества вещества

До этого урока мы обсуждали лишь индивидуальные молекулы и атомы, а их массы мы выражали в атомных единицах массы. В реальной жизни с индивидуальными молекулами работать невозможно, потому что они ничтожно малы. Для этого химики взвешивают вещества ни в а.е.м., а в граммах.

Чтобы перейти от молекулярной шкалы измерения масс в лабораторную шкалу, используют единицу измерения количества вещества под названием моль. 1 моль содержит 6,022·10 23 частиц (атомов или молекул) и является безразмерной величиной. Число 6,022·10 23 носит название Число Авогадро, которое определяется как число частиц, содержащихся в 12 г атомов углерода 12 C. Важно понимать, что 1 моль любого вещества содержит всегда одно и то же число частиц (6,022·10 23 ).

Молярная масса вещества

Молярная масса – это масса 1 моля вещества, выраженная в граммах. Молярную массу одного моля любого химического элемента без труда находят из таблицы Менделеева, так как молярная масса численно равна атомной массе, но размерности у них разные (молярная масса имеет размерность г/моль). Запишите и запомните формулы для вычисления молярной массы, количества вещества и числа молекул:

где m — масса вещества, n — количество вещества (число молей), М — молярная масса, N — число молекул, N_A — число Авогадро. Благодаря молярной массе вещества химики могут вести подсчет атомов и молекул в лаборатории просто путем их взвешивания. Этим и удобно использование понятия моль.

На рисунке изображены четыре колбы с различными веществами, но в каждой из них всего 1 моль вещества. Можете перепроверить, используя формулы выше.

Задачи на количество вещества

Пример 1. Сколько граммов Н₂, Н₂O, СН₃ОН, октана (С₈Н₁₈) и газа неона (Ne) содержится в 1 моле?

Решение: Молекулярные массы (в атомных единицах массы) перечисленных веществ приведены в таблице Менделеева. 1 моль каждого из названных веществ имеет следующую массу:

Поскольку массы, указанные в решении примера 1, дают правильные относительные массы взвешиваемых молекул, указанная масса каждого из перечисленных веществ содержит одинаковое число молекул. Этим и удобно использование понятия моля. Нет даже необходимости знать, чему равно численное значение моля, хотя мы уже знаем, что оно составляет 6,022·10 23 ; эта величина называется числом Авогадро и обозначается символом N_A. Переход от индивидуальных молекул к молям означает увеличение шкалы измерения в 6,022·10 23 раз. Число Авогадро представляет собой также множитель перевода атомных единиц массы в граммы: 1 г = 6,022·10 23 а.е.м. Если мы понимаем под молекулярной массой массу моля вещества, то ее следует измерять в граммах на моль; если же мы действительно имеем в виду массу одной молекулы, то она численно совпадает
с молекулярной массой вещества, но выражается в атомных единицах массы на одну молекулу. Оба способа выражения молекулярной массы правильны.

Пример 2. Сколько молей составляют и сколько молекул содержат 8 г газообразного кислорода O₂?

Решение: Выписываем из таблицы Менделеева атомную массу атома кислорода (O), которая равна 15,99 а.е.м, округляем до 16. Так как у нас молекула кислорода, состоящая из двух атомов O, то ее атомная масса равна 16×2=32 а.е.м. Хорошо, а теперь переводим ее в молярную массу: 32 а.е.м = 32 г/моль. Это означает, что 1 моль (6,022·10 23 молекул) O₂ имеет массу 32 грамма. Ну и в заключении по формулам выше находим количество вещества (моль) и число молекул, содержащихся в 8 граммах O₂:

Пример 3. 1 молекула Н₂ реагирует с 1 молекулой Сl₂, в результате чего образуются 2 молекулы газообразного хлористого водорода НСl. Какую массу газообразного хлора необходимо использовать, чтобы он полностью прореагировал с 1 килограммом (кг) газообразного водорода?

Решение: Молекулярные массы H₂ и Cl₂ равны 2,0160 и 70,906 г/моль соответственно. Следовательно, в 1000 г H₂ содержится

Даже не выясняя, сколько молекул содержится в одном моле вещества, мы можем быть уверены, что 496 моля Cl₂ содержат такое же число молекул, как и 496,0 моля, или 1000 г, H₂. Сколько же граммов Cl₂ содержится в 496 молях этого вещества? Поскольку молекулярная масса Cl₂ равна 70,906 г/моль, то

Пример 4. Сколько молекул H₂ и Cl₂ принимает участие в реакции, описанной в примере 3?

Решение: В 496 молях любого вещества должно содержаться 496 моля × 6,022·10 23 молекул/моль, что равно 2,99·10 26 молекул.

Чтобы наглядно показать, сколь велико число Авогадро, приведем такой пример: 1 моль кокосовых орехов каждый диаметром 14 сантиметров (см) мог бы заполнить такой объем, какой занимает наша планета Земля. Использование молей в химических расчетах рассматривается в следующей главе, но представление об этом пришлось ввести уже здесь, поскольку нам необходимо знать, как осуществляется переход от молекулярной шкалы измерения масс к лабораторной шкале.

Надеюсь урок 5 «Моль и молярная масса» был познавательным и понятным. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии.

Источник

Что означает моль в физике

Моль, молярная масса

В химических процессах участвуют мельчайшие частицы – молекулы, атомы, ионы, электроны. Число таких частиц даже в малой порции вещества очень велико. Поэтому, чтобы избежать математических операций с большими числами, для характеристики количества вещества, участвующего в химической реакции, используется специальная единица – моль.

Моль — это такое количество вещества, в котором содержится определенное число частиц (молекул, атомов, ионов), равное постоянной Авогадро

Постоянная Авогадро N_A определяется как число атомов, содержащееся в 12 г изотопа 12 С:

Таким образом, 1 моль вещества содержит 6,02 • 10 23 частиц этого вещества.

Исходя из этого, любое количество вещества можно выразить определенным числом молей ν (ню). Например, в образце вещества содержится 12,04 • 10 23 молекул. Следовательно, количество вещества в этом образце составляет:

где N – число частиц данного вещества;
N_A – число частиц, которое содержит 1 моль вещества (постоянная Авогадро).

Молярная масса вещества (M) – масса, которую имеет 1 моль данного вещества.
Эта величина, равная отношению массы m вещества к количеству вещества ν, имеет размерность кг/моль или г/моль. Молярная масса, выраженная в г/моль, численно равна относительной относительной молекулярной массе M_r (для веществ атомного строения – относительной атомной массе A_r).
Например, молярная масса метана CH₄ определяется следующим образом:

M(CH₄)=16 г/моль, т.е. 16 г CH₄ содержат 6,02 • 10 23 молекул.

Молярную массу вещества можно вычислить, если известны его масса m и количество (число молей) ν, по формуле:

Соответственно, зная массу и молярную массу вещества, можно рассчитать число его молей:

или найти массу вещества по числу молей и молярной массе:

Необходимо отметить, что значение молярной массы вещества определяется его качественным и количественным составом, т.е. зависит от M_r и A_r. Поэтому разные вещества при одинаковом количестве молей имеют различные массы m.

Пример Вычислить массы метана CH₄ и этана С₂H₆, взятых в количестве ν = 2 моль каждого.

Решение
Молярная масса метана M(CH₄) равна 16 г/моль;
молярная масса этана M(С₂Н₆) = 2 • 12+6=30 г/моль.
Отсюда:

Таким образом, моль – это порция вещества, содержащая одно и то же число частиц, но имеющая разную массу для разных веществ, т.к. частицы вещества (атомы и молекулы) не одинаковы по массе.

Вычисление ν используется практически в каждой расчетной задаче.

Образцы решения задач

Задача №1. Вычислите массу (г) магния, взятого количеством вещества 0, 5 моль?

M (Mg ) = Ar ( Mg ) = 24 г/моль (из периодической системы)

m ( Mg ) = 24 г/моль · 0,5 моль = 12 г

Задача №2. Вычислите массу (г) 12,04 · 10 23 молекул оксида цинка Zn О ?

n (Zn O )= 12,04 * 10 23 молекул

следовательно, формула для расчёта

M(ZnO) = Ar(Zn) + Ar(O) = 65 + 16 = 81 г / моль

m = 81 г/моль · (12,04 * 10 23 /6.02 · 10 23 1/моль) = 162 г

Задания для закрепления

Заполните таблицу (округляя числа до целых )

Источник

Что такое моль

В химии часто приходится считать большие количества атомов и молекул. Для быстрого и эффективного подсчета принято пользоваться методом взвешивания. Но при этом надо знать, вес отдельных атомов и молекул. Для того, чтобы узнать молекулярную массу надо сложить массу всех атомов, входящих в соединение.

Например, для сульфата аммония молекулярная масса будет равна:

Вернемся опять к повседневной жизни, в которой мы привыкли пользоваться такими понятиями, как пара, десяток, дюжина, сотня. Все это своеобразные единицы измерения определенных объектов: пара ботинок, десяток яиц, сотня скрепок. Подобной единицей измерения в химии является МОЛЬ.

Все вышесказанное о моле относится к микромиру. Теперь надо увязать понятие моля с повседневным макромиром.

Весь нюанс состоит в том, что в 12 граммах изотопа углерода 12 C содержится 6,022·10 23 атомов углерода, или ровно 1 моль. Таким образом, для любого другого элемента моль выражается количеством граммов, равным атомной массе элемента. Для химических соединений моль выражается количеством граммов, равным молекулярной массе соединения.

Из приведенного примера понятна связь микромира и макромира через моль:

Число Авогадро ↔ МОЛЬ ↔ кол-во граммов, равных атомной (формульной) массе

Приведем несколько практических примеров использования моля:

Задача №1: Сколько молекул воды содержится в 16,5 молях H₂O?

Решение: 16,5·6,022·10 23 = 9,93·10 24 молекул.

Задача №2: Сколько молей содержится в 100 граммах H₂O?

Решение: (100 г/1)·(1 моль/18,015 г) = 5,56 моль.

Задача №3: Сколько молекул содержит 5 г диоксида углерода?

Молярная масса

Поскольку в 1 моле любого вещества содержится постоянное кол-во частиц, масса которых может быть различной, то и масса 1 моля различных веществ будет также различной. Для отражения этих отличий химики ввели понятие молярной массы.

Молярная масса (М, г/моль) или масса 1 моля вещества совпадает с относительными атомными и молекулярными массами (см. Масса атомов и молекул):

Молярная масса вещества (M) связана с его массой (m) и количеством (n) следующими соотношениями:

Если вам понравился сайт, будем благодарны за его популяризацию 🙂 Расскажите о нас друзьям на форуме, в блоге, сообществе. Это наша кнопочка:

Код кнопки:
Политика конфиденциальности Об авторе

Источник

Что такое молярная масса? Молярная масса в химии и физике газов

Каждый школьник, который внимательно изучал таблицу Менделеева, наверняка заметил, что, помимо номера химического элемента, в ней присутствует информация о весе его атома. В данной статье рассмотрим, что такое молярная масса и где она используется.

Что такое моль?

Прежде чем ответить на вопрос «что такое молярная масса», необходимо разобраться с такой важной величиной в химии, как моль.

В XIX веке Амедео Авогадро, внимательно изучая закон Гей-Люссака для идеальных газов при изохорном процессе, пришел к умозаключению, что в одинаковых объемах разных веществ при идентичных условиях (температура и давление) содержится равное число атомов или молекул. Идеи Авогадро противоречили теориям того времени о химическом строении и поведении газовых субстанций, поэтому они были приняты только спустя полвека.

Вам будет интересно: Какой объем занимают 100 моль ртути? Два способа решения задачи

В начале XX века с помощью более современных технологий удалось определить количество молекул водорода в 2 граммах этого газа. Это количество получило название «моль». Сам термин был введен Вильгельмом Оствальдом, с латыни он переводится как «куча», «скопление».

В 1971 году моль стал одной из 7 основных единиц измерения в системе СИ. В настоящее время под 1 молем понимают такое количество атомов кремния, которое содержится в идеальной сфере массой 0,028085 кг. Само число частиц, соответствующее 1 моль, называется числом Авогадро. Равно оно приблизительно 6,02*1023.

Что такое молярная масса?

Как было отмечено во введении статьи, каждый элемент в периодической таблице содержит информацию о его атомной массе. Она представляет собой вес в граммах на моль. Очевидно, чтобы получить молярную массу в кг/моль, следует табличное значение разделить на 1000. Например, для ниобия под номером 41 мы видим цифру 92,9, то есть 1 моль его атомов имеет вес 92,9 грамма.

Где используется величина M в химии?

Зная теперь, что такое молярная масса, рассмотрим, где ее применяют в химии.

Понятие количества вещества и молярного веса играет важную роль при составлении химических реакций, поскольку они идут только при строгом соотношении реагентов. Для примера ниже приведена реакция сгорания водорода с образованием молекулы воды:

Видно, что 2 моль водорода, которые имеют массу 4 грамма, реагируют без остатка с 1 моль кислорода весом 32 грамма. В результате образуется 2 моль молекул воды, с показателем в 36 граммов. Из этих цифр ясно, что в процессе химических превращений масса сохраняется. В действительности же вес реагентов и продуктов превращения немного отличается. Эта небольшая разница связана с тепловым эффектом реакции. Разницу в массах можно рассчитать, если использовать формулу Эйнштейна для связи веса и энергии.

В химии понятие молярной массы также тесно связано с одноименной концентрацией. Обычно твердые вещества, которые растворимы в жидкостях, характеризуют количеством молей в одном литре, то есть молярной концентрацией.

Газы и их молярный объем

Молярная масса также связана с физикой идеальных газов. В частности, ей пользуются во время определения объема газовой системы при конкретных внешних условиях, если известно количество вещества.

Идеальные газы описываются уравнением Клапейрона-Менделеева, которое имеет вид:

Объем газа можно определить, если известны его m, температура T и давление P, по следующей формуле:

Молярным объемом называется такой, который при 0 oC и давлении в одну атмосферу занимает 1 моль любого газа. Из формулы выше можно рассчитать эту величину, она составляет 22,4 литра.

Источник

Что означает моль в физике

Смотреть что такое МОЛЬ в других словарях:

моль 1. ж. Насекомое отряда бабочек, гусеница которого является вредителем меха, шерсти, хлебных зерен, растений и т.п. 2. м. Минор (употр. обычно с буквенным обозначением ноты). 3. м. Единица количества вещества в Международной системе единиц. 4. м. и ж. разг. Что-л., состоящее из отдельных, не соединенных между собою предметов; россыпь (обычно о лесе, сплавляемом по реке не связанным в плоты).

моль 1. ж.(clothes-)moth изъеденный молью — moth-eaten 2. ж. (сплавной лес)stream-driver timber

МОЛЬ, единица количества вещества, т. е. величины, оцениваемой количеством содержащихся в физ. системе тождественных структурных элементов (атомов, м. смотреть

МОЛЬ (Mohl) Хуго (8.4Л805, Штутгарт,- 1.4.1872, Тюбинген), немецкий ботаник, один из основоположников цитологии растений. Проф. ун-тов в Берне (1832-. смотреть

Моль — сокращенное грамм-молекула(см.).

МОЛЬ1) название пива в Нимвегене. 2) шерстяная материя. 3) у пчеловодов: сплетение вверху улья.Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского язы. смотреть

МОЛЬ, згідно з Міжнародною системою одиниць фізичних величин (СІ), — кількість речовини, яка містить стільки реальних або умовних частинок, скільки ато. смотреть

Епишкина моль! Прост. Бран. Выражение досады, раздражения, осуждения кого-л. Подюков 1989, 29; Мокиенко, Никитина 2003, 210.Моль кафтанная. Морд. Бран. смотреть

[mole] — единица количества вещества, т.е. величины, оцениваемой количеством содержания в физической системе тождественных структурных элементов (атомов, молекул, ионов и других частиц или их специфических групп), моль равен количеству вещества системы, содержащей столько же структурных элементов (частиц) сколько атомов содержится в нуклиде углерода 12 С массой 0,012 кг (т. е. 6,022-10₂₃) (Смотри Число Авогадро). Обозначения: русское — моль, международное — mol. Решением 14-й Генеральной конференции по мерам и весам (1971 г.) моль введен в Международную систему единиц в качестве 7-й основной единицы. Моль используют для образования производных единиц,так называем молярных величин: молярной массы, кг/моль; молярного объема, М3/моль; молярной теплоемкости, ДжДмоль • К); молярной концентрации, моль/м 3 и др.

1. моль, мо́ли; мн. мо́ли, мо́лей (насекомое)2. моль, мо́ля (то же, что мино́р, муз.)3. моль, мо́ля (лес, сплавляемый отдельными брёвнами)4. моль, неиз. смотреть

I(3 ж), Р., Д., Пр. мо/ли (насекомое)II(2 м), Р. мо/ля и моль (3 ж), Р., Д., Пр. мо/ли (сплавной лес)III(2 м); мн. мо/ли, Р. мо/лей (единица количества. смотреть

(-лль-) Iлесн. моль (лес, сплавляемый по реке брёвнами, не связанными в плот); моль бӧж — хвост моля;моль вӧтлыны — гнать моль;вӧр молльӧн кылӧдны — сплавлять лес молем II1) пуговица, пуговка; дӧрӧм моль — пуговица от рубашки;молльыс орӧма — пуговица оторвалась 2) бусина, бусы; сикӧтш моль — бусина, бусинка 3) косточка, шарик на счётах; тшӧті моль — косточка на счётах 4) капля; лысва моль — росинка;синва моль — слезинка 5) диал. позвонок; чери моль — позвонок рыбы;сюрса лы мольясыс висьӧны — болят позвонки 6) диал. плоды на ботве картофеля; плоды, ягоды некоторых растений; пелысь моль — ягоды рябины;шыпича моль — ягоды шиповника;картупель моль быдмӧ чветитӧм бӧрас — плоды на ботве картофеля вырастают после цветения. смотреть

моль • МОЛЬ (М) единица количества вещества, определяемая количеством содержащихся в физ. системе тождественных структурных элементов (атомов, молеку. смотреть

Iж.polilla fслед от моли — apolilladura fмолью изъедено перен. — apolilladoII м. хим.molécula gramoIII ж., м. спец.(лес) maderada f

ж.mite f, gerce f; teigne f (scient)изъеденный молью — mité, attaqué (или dévoré) par les mites, mangé aux mitesСинонимы: акар, бабочка, единица, клоч. смотреть

(mole) единица количества вещества в системе СИ, равная такому его количеству, в котором содержится столько же основных структурных элементов этого вещества, сколько атомов содержится в 0,012 юг 12С. В качестве основных структурных элементов могут выступать атомы, молекулы, ионы, электроны и т.д. или какие-либо их специфические группы. Один моль любого соединения имеет массу, равную его молекулярной массе, выраженной в граммах. Обозначение: моль. смотреть

Если вам снится летающая по квартире моль, которую вы никак не можете поймать, – это означает, что вам придется заняться оформлением большого количества документации, на что уйдет уйма времени.Видеть во сне испорченные молью вещи предвещает неожиданные осложнения в любовных отношениях. Приобретать во сне средство от моли – наяву вас ожидает недолгая радость, за которой последуют потери и разочарования. смотреть

единица кол-ва в-ва СИ, обозначается моль. В 1 М. содержится столько молекул (атомов, ионов или к.-л. др. структурных элементов в-ва), сколько атомов с. смотреть

МОЛЬ моли, мн. нет, ж., и МОЛЬ, моля, мн. нет, м. (спец.). 1. чаще ж. Мелочь, мелкие предметы или существа, напр. мелкая, только что выведшаяся рыбка. 2. чаще м. Россыпь, что-н., состоящее из отдельных, не соединенных предметов, напр. лес, сплавляемый бревнами, не связанными в плот. 3. Твор. п. молем и (реже) молью употр. в знач. наречия: россыпью, разрозненно. Сплавлять лес молем.

1. осн. в системі СІ одиниця кількості речовини, яка містить стільки ж частинок (атомів, молекул, іонів, електронів), скільки їх є в 0,012 кг ізотопу в. смотреть

Rzeczownik моль f Biologiczny mól m Fizyczny mol m

— син. термина грамм-молекула.Геологический словарь: в 2-х томах. — М.: Недра.Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др..1978.Синонимы: акар, бабочка, еди. смотреть

ж. mite f, gerce f; teigne f (scient) изъеденный молью — mité, attaqué (или dévoré) par les mites, mangé aux mites

mole* * *моль м. (единица количества вещества в системе СИ)mole* * *gramme-moleculeСинонимы: акар, бабочка, единица, клочень, лес, мотылица, тля, шаше. смотреть

güve* * * ж, зоол. güveСинонимы: акар, бабочка, единица, клочень, лес, мотылица, тля, шашель

МОЛЬ, я, ч„ фіз., хім. Скорочена назва грам-молекули. Азот і водень для синтезу аміаку змішують так, щоб на один моль азоту припадало три молі водню (Хімія, 9, 1956, 65). Словник української мови: в 11 тт. / АН УРСР. Інститут мовознавства; за ред. І. К. Білодіда. — К.: Наукова думка, 1970—1980.— Т. 4. — С. 793. смотреть

МОЛЬ (Mohl) Хуго (1805-72), немецкий ботаник, один из основоположников цитологии растений, иностранный член-корреспондент Петербургской АН (1854). Ввел (1844-46) понятие протоплазмы и высказал предположение о ее роли в жизни клеток. Описал деление клеток, предложил классификацию тканей растений.

МОЛЬ, единица количества вещества СИ, обозначается моль. В 1 моле содержится столько молекул (атомов, ионов или каких-либо др. структурных элементов вещества), сколько атомов содержится в 0, 012 кг 12С (углерода с атомной массой 12), т. е. 6, 022·1023 (см. Авогадро постоянная).

МОЛЬ, единица количества вещества СИ, обозначается моль. В 1 моле содержится столько молекул (атомов, ионов или каких-либо др. структурных элементов вещества), сколько атомов содержится в 0,012 кг 12С (углерода с атомной массой 12), т. е. 6,022·1023 (см. Авогадро постоянная). смотреть

м. хим. mole m, grammomolecola f, molecola-grammo m

1) (насекомое) 蛾子 ézi2) (единица измерения количества вещества) 摩尔 mó’ěr, устар. 克分子 kèfēnzǐ, 衡分子Синонимы: акар, бабочка, единица, клочень, лес, мотыл. смотреть

моль I ж. (насекомое) күбө (жүн буюмга, данга зыянкечтик кылуучу кичинекей көпөлөк). моль II м. и ж. сплав леса молем жыгачтарды сал кылбай, бириндетип агызуу. моль III ж. хим. моль (грамм-молекуланын же килограмм-молекуланын кыскартылып айтылышы). смотреть

жtraça f- зерновая мольСинонимы: акар, бабочка, единица, клочень, лес, мотылица, тля, шашель

Это насекомое получило свое название за малый размер; в некоторых русских диалектах молью называют еще маленьких рыб. Слово моль имеет индоевропейскую природу. В древнеиндийском находим malukas – «червь», в готском – malo («моль»). смотреть

f.mole, gram-moleculeСинонимы: акар, бабочка, единица, клочень, лес, мотылица, тля, шашель

по-евр. «грызущее насекомое», была очень опасна для одежды народов востока. Это слово часто встречается, символизируя истребление и тленность (Иов. 13:28; Ис. 50:9; Ос. 5:12; Мат. 6:19; Иак. 5:2). смотреть

Масса вещества в граммах, численно равная его молекулярному весу. М. любого вещества содержит одно и то же число молекул, равное числу Авогадро. Синон. смотреть

•моль•עָש ז’; סָס ז’* * *ססעשСинонимы: акар, бабочка, единица, клочень, лес, мотылица, тля, шашель

Источник