Одной из основных единиц в Международной системе единиц (СИ) является единица количества вещества – моль.

Моль – это такое количество вещества, которое содержит столько структурных единиц данного вещества (молекул, атомов, ионов и др.), сколько атомов углерода содержится в 0,012 кг (12 г) изотопа углерода 12 С .

Учитывая, что значение абсолютной атомной массы для углерода равно m (C) = 1,99 · 10  26 кг, можно рассчитать число атомов углерода N А , содержащееся в 0,012 кг углерода.

Моль любого вещества содержит одно и то же число частиц этого вещества (структурных единиц). Число структурных единиц, содержащихся в веществе количеством один моль равно 6,02·10 23 и называется числом Авогадро (N А ).

Например, один моль меди содержит 6,02·10 23 атомов меди (Cu), а один моль водорода (H 2) – 6,02·10 23 молекул водорода.

Молярной массой (M) называется масса вещества, взятого в количестве 1 моль.

Молярная масса обозначается буквой М и имеет размерность [г/моль]. В физике пользуются размерностью [кг/кмоль].

В общем случае численное значение молярной массы вещества численно совпадает со значением его относительной молекулярной (относительной атомной) массы.

Например, относительная молекулярная масса воды равна:

Мr(Н 2 О) = 2Аr (Н) + Аr (O) = 2∙1 + 16 = 18 а.е.м.

Молярная масса воды имеет ту же величину, но выражена в г/моль:

М (Н 2 О) = 18 г/моль.

Таким образом, моль воды, содержащий 6,02·10 23 молекул воды (соответственно 2·6,02·10 23 атомов водорода и 6,02·10 23 атомов кислорода), имеет массу 18 граммов. В воде, количеством вещества 1 моль, содержится 2 моль атомов водорода и один моль атомов кислорода.

1.3.4. Связь между массой вещества и его количеством

Зная массу вещества и его химическую формулу, а значит и значение его молярной массы, можно определить количество вещества и, наоборот, зная количество вещества, можно определить его массу. Для подобных расчетов следует пользоваться формулами:

где ν – количество вещества, [моль]; m – масса вещества, [г] или [кг]; М – молярная масса вещества, [г/моль] или [кг/кмоль].

Например, для нахождения массы сульфата натрия (Na 2 SO 4) количеством 5 моль найдем:

1) значение относительной молекулярной массы Na 2 SO 4 , представляющую собой сумму округленных значений относительных атомных масс:

Мr(Na 2 SO 4) = 2Аr(Na) + Аr(S) + 4Аr(O) = 142,

2) численно равное ей значение молярной массы вещества:

М(Na 2 SO 4) = 142 г/моль,

3) и, наконец, массу 5 моль сульфата натрия:

m = ν · M = 5 моль · 142 г/моль = 710 г.

Ответ: 710.

1.3.5. Связь между объемом вещества и его количеством

При нормальных условиях (н.у.), т.е. при давлении р , равном 101325 Па (760 мм. рт. ст.), и температуре Т, равной 273,15 К (0 С), один моль различных газов и паров занимает один и тот же объем, равный 22,4 л.

Объем, занимаемый 1 моль газа или пара при н.у., называется молярным объемом газа и имеет размерность литр на моль.

V мол = 22,4 л/моль.

Зная количество газообразного вещества (ν) и значение молярного объема (V мол) можно рассчитать его объем (V) при нормальных условиях:

V = ν · V мол,

где ν – количество вещества [моль]; V – объем газообразного вещества [л]; V мол = 22,4 л/моль.

И, наоборот, зная объем (V ) газообразного вещества при нормальных условиях, можно рассчитать его количество (ν):

Массы атомов и молекул очень малы, поэтому в качестве единицы измерения удобно выбрать массу одного из атомов и выражать массы остальных атомов относительно нее. Именно так и поступал основоположник атомной теории Дальтон, который составил таблицу атомных масс, приняв массу атома водорода за единицу.

До 1961 года в физике за атомную единицу массы (а.е.м. сокращенно) принимали 1/16 массы атома кислорода 16 О, а в химии - 1/16 средней атомной массы природного кислорода, который является смесью трех изотопов. Химическая единица массы была на 0,03% больше, чем физическая.

Атомная масса и относительная атомная масса элемента

В настоящее время за в физике и химии принята единая система измерения. В качестве стандартной единицы атомной массы выбрана 1/12 часть массы атома углерода 12 С.

1 а.е.м. = 1/12 m(12 С) = 1,66057×10 -27 кг = 1,66057×10 -24 г.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Относительная атомная масса элемента (A r) - это безразмерная величина, равная отношению средней массы атома элемента к 1/12 массы атома 12 С.

При расчете относительной атомной массы учитывается распространенность изотопов элементов в земной коре. Например, хлор имеет два изотопа 35 Сl (75,5%) и 37 Сl (24,5%).Относительная атомная масса хлора равна:

A r (Cl) = (0,755×m(35 Сl) + 0,245×m(37 Сl)) / (1/12×m(12 С) = 35,5.

Из определения относительной атомной массы следует, что средняя абсолютная масса атома равна относительной атомной массе, умноженной на а.е.м.:

m(Cl) = 35,5 ×1,66057×10 -24 = 5,89×10 -23 г.

Относительная молекулярная масса элемента

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Относительная молекулярная масса вещества (M r) - это безразмерная величина, равная отношению массы молекулы вещества к 1/12 массы атома 12 С.

Относительная молекулярная масса молекулы равна сумме относительных атомных масс атомов, входящих в состав молекулы, например:

M r (N 2 O) = 2×A r (N) + A r (O) = 2×14,0067 + 15,9994 = 44,0128.

Абсолютная масса молекулы равна относительной молекулярной массе, умноженной на а.е.м.

Число атомов и молекул в обычных образцах веществ очень велико, поэтому при характеристике количества вещества используют специальную единицу измерения - моль.

Моль - это количество вещества, которое содержит столько же частиц (молекул, атомов, ионов, электронов), сколько атомов углерода содержится в 12 г изотопа 12 С.

Масса одного атома 12 С равна 12 а.е.м., поэтому число атомов в 12 г изотопа 12 С равно:

N A = 12 г / 12 × 1,66057×10 -24 г = 1/1,66057×10 -24 = 6,0221×10 -23 .

Таким образом, моль вещества содержит 6,0221×10 -23 частиц этого вещества.

Физическую величину N A называют постоянной Авогадро, она имеет размерность = моль -1 . Число 6,0221×10 -23 называют числом Авогадро.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Молярная масса (М) - это масса 1 моль вещества.

Легко показать, что численные значения молярной массы М и относительной молекулярной массы M r равны, однако первая величина имеет размерность [M] = г/моль, а вторая безразмерна:

M = N A × m (1 молекулы) = N A × M r × 1 а.е.м. = (N A ×1 а.е.м.) × M r = × M r .

Это означает, что если масса некоторой молекулы равна, например, 44 а.е.м., то масса одного моля молекул равна 44 г.

Постоянная Авогадро является коэффициентом пропорциональности, обеспечивающим переход от молекулярных отношений к молярным.

Физические и химические выражения порций, долей и количества вещества. Атомная единица массы, а.е.м. Моль вещества, постоянная Авогадро. Молярная масса. Относительные атомная и молекулярная масса вещества. Массовая доля химического элемента

Строение вещества. Ядерная модель строения атома. Состояние электрона в атоме. Заполнение электронами орбиталей, принцип наименьшей энергии, правило Клечковского, принцип Паули, правило Хунда

Периодический закон в современной формулировке. Периодическая система. Физический смысл периодического закона. Структура периодической системы. Изменение свойств атомов химических элементов главных подгрупп. План характеристики химического элемента.

Вы сейчас здесь: Периодическая система Менделеева. Высшие оксиды. Летучие водородные соединения. Растворимость, относительные молекулярные массы солей, кислот, оснований, оксидов, органических веществ. Ряды электроотрицательности, анионов, активности и напряжений металлов

Электрохимический ряд активности металлов и водорода таблица, электрохимический ряд напряжений металлов и водорода, ряд электроотрицательности химических элементов, ряд анионов

Химическая связь. Понятия. Правило октета. Металлы и неметаллы. Гибридизация электронных орбиталей. Валентные электроны, понятие валентности, понятие электроотрицательности

Виды химической связи. Ковалентная связь - полярная, неполярная. Характеристики, механизмы образования и виды ковалентной связи. Ионная связь. Степень окисления. Металлическая связь. Водородная связь.

Химические реакции. Понятия и признаки, Закон сохранения массы, Типы (соединения, разложения, замещения, обмена). Классификация: Обратимые и необратимые, Экзотермические и эндотермические, Окислительно-восстановительные, Гомогенные и гетерогенные

Важнейшие классы неорганических веществ. Оксиды. Гидроксиды. Соли. Кислоты, основания, амфотерные вещества. Важнейшие кислоты и их соли. Генетическая связь важнейших классов неорганических веществ.

Химия неметаллов. Галогены. Сера. Азот. Углерод. Инертные газы

Химия металлов. Щелочные металлы. Элементы IIА группы. Алюминий. Железо

Закономерности течения химических реакций. Скорость химической реакции. Закон действующих масс. Правило Вант-Гоффа. Обратимые и необратимые химические реакции. Химическое равновесие. Принцип Ле Шателье. Катализ

Растворы. Электролитическая диссоциация. Понятия, растворимость, электролитическая диссоциация, теория электролитическoй диссоциации, степень диссоциации, диссоциация кислот, оснований и солей, нейтральная, щелочная и кислая среда

Реакции в растворах электролитов + Окислительно-восстановительные реакции. (Реакции ионного обмена. Образование малорастворимого, газообразного, малодиссоциирующего вещества. Гидролиз водных растворов солей. Окислитель. Восстановитель.)

Классификация органических соединений. Углеводороды. Производные углеводородов. Изомерия и гомология органических соединений

Важнейшие производные углеводородов: спирты, фенолы, карбонильные соединения, карбоновые кислоты, амины, аминокислоты

Атомы и молекулы – мельчайшие частицы вещества, поэтому в качестве единицы измерения можно выбрать массу одного из атомов и выражать массы других атомов в соотношении с выбранной. Так что же такое молярная масса, и какова ее размерность?

Что такое молярная масса?

Основоположником теории атомных масс был ученый Дальтон, который составил таблицу атомных масс и принял массу атома водорода за единицу.

Молярная масса – это масса одного моля вещества. Моль, в свою очередь, – количество вещества, в котором содержится определенное количество мельчайших частиц, которые участвуют в химических процессах. Количество молекул, содержащихся в одном моле, называют числом Авогадро. Эта величина является постоянной и не изменяется.

Рис. 1. Формула числа Авогадро.

Таким образом, молярная масса вещества – это масса одного моля, в котором находится 6,02*10^23 элементарных частиц.

Число Авогадро получило свое название в честь итальянского ученого Амедео Авагадро, который доказал, что число молекул в одинаковых объемах газов всегда одинаково

Молярная масса в Международной системе СИ измеряется в кг/моль, хотя обычно эту величину выражают в грамм/моль. Эта величина обозначается английской буквой M, а формула молярной массы выглядит следующим образом:

где m – масса вещества, а v – количество вещества.

Рис. 2. Расчет молярной массы.

Как найти молярную массу вещества?

Вычислить молярную массу того или иного вещества поможет таблица Д. И. Менделеева. Возьмем любое вещество, например, серную кислоту.Ее формула выглядит следующим образом: H 2 SO 4 . Теперь обратимся к таблице и посмотрим, какова атомная масса каждого из входящих в состав кислоты элементов. Серная кислота состоит из трех элементов – водород, сера, кислород. Атомная масса этих элементов соответственно – 1, 32, 16.

Получается, что суммарная молекулярная масса равна 98 атомных единиц массы (1*2+32+16*4). Таким образом, мы выясняли, что один моль серной кислоты весит 98 грамм.

Молярная масса вещества численно равна относительной молекулярной массе, если структурными единицами вещества являются молекулы. Молярная масса вещества также может быть равна относительной атомной массе, если структурными единицами вещества являются атомы.

Вплоть до 1961 года за атомную единицу массы принимали атом кислорода, но не целый атом а его 1/16 часть. При этом химическая и физическая единицы массы не были одинаковыми. Химическая была на 0,03% больше, чем физическая.

В настоящее время в физике и химии принята единая система измерения. В качестве стандартной е.а.м. выбрана 1/12 часть массы атома углерода.

Рис. 3. Формула единицы атомной массы углерода.

Молярная масса любого газа или пара измеряется очень легко. Достаточно использовать контроль. Один и тот же объем газообразного вещества равен по количеству вещества другому при одинаковой температуре. Известным способом измерения объема пара является определение количество вытесненного воздуха. Такой процесс осуществляется с использованием бокового отвода, ведущего к измерительному устройству.

Понятие молярной массы является очень важным для химии. Ее расчет необходим для создания полимерных комплексов и множества других реакций. В фармацевтике с помощью молярной массы определяют концентрацию данного вещества в субстанции. Также молярная масса важна при провидении биохимических исследований (обменный процесс в элементе).

В наше время благодаря развитию науки известны молекулярные массы практически всех составляющих крови, в том числе и гемоглобина.

Что мы узнали?

В 8 классе по химии важной темой является «молярная масса вещества». Молярная масса – важное физическое и химическое понятие. Молярная масса — характеристика вещества, отношение массы вещества к количеству молей этого вещества, то есть масса одного моля вещества. измеряется она в кг/моль или грамм/моль.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.2 . Всего получено оценок: 331.

Цель урока.

П ознакомить учащихся с понятием «количество вещества», «моль»; сформировать представление о молярной массе вещества; научить вычислять количество вещества по известной массе вещества и массу вещества по известному количеству вещества.

Тип урока : урок изучения и первичного закрепления знаний.

Технологии : элементы технологии сотрудничества и проблемного обучения.

Методы : эвристическая беседа, поисковая деятельность,

Основные понятия. Количество вещества, моль, число Авогадро, постоянная Авогадро, молярная масса.

Планируемые результаты обучения. Знать число Авогадро, определения количества вещества и моля. Уметь определять число структурных единиц по данному количеству вещества и наоборот. Знать о равенстве числовых значений молярной и относительной молекулярной масс. Уметь вычислять массу данного количества вещества.

Оборудование : мультимедиа - аппаратура, периодическая таблица Д.И. Менделеева.

Ход урока

1. Организационный момент.

Здравствуйте дорогие ребята. Меня зовут Алла Станиславовна, и сегодня я проведу у вас урок химии.

Друзья мои! Я очень рада
Войти в приветливый Ваш класс
И для меня уже награда
Вниманье Ваших умных глаз
Я знаю: каждый в классе гений,
Но без труда талант не впрок,
Скрестите шпаги Ваших мнений –
Мы вместе сочиним урок!

2. Постановка проблемы урока и цели.

А урок наш мы начнем со смешной, нестандартной ситуации, которая однажды произошла в магазине.

Восьмиклассник Костя зашел в магазин и попросил продавщицу продать ему 10 молей поваренной соли . Что ответила Косте продавщица?

На этот вопрос вы ответите после изучения новой темы.

А какой термин для вас новый?

Расскажу сегодня, что ли, о зловредной роли моли.

Моль съедает шерсть и мех – просто паника у всех…

Ну а в химии – изволь! Есть другое слово «моль».

И сегодня на уроке мы с вами познакомимся с этим понятием.

Наш урок называется «Количество вещества. Молярная масса» (записать в тетрадь ).

Цель нашего урока:

во-первых: познакомиться с понятием «количество вещества», «моль»;

во-вторых: сформировать представление о молярной массе вещества;

в-третьих: научиться вычислять количество вещества по известной массе вещества и массу вещества по известному количеству вещества.

3. Изучение нового материала.

Все подлежит измерению. И вы уже знакомы с единицами измерения массы или объема. Например,

При покупке сахара мы определяем его ___(вес) при помощи весов, пользуясь единицами измерения-________(килограммами, граммами).

При покупке разливного молока мы определяем его _____(объем) при помощи мерной посуды, пользуясь единицами измерения______ (литр, миллилитр)

Также мы можем определить, сколько штук (частиц) в 1 килограмме?

Химия наука о веществах. Вещества состоят из атомов или молекул. В каких единицах можно измерить, вещества? Ведь атомы и молекулы невозможно подсчитать и взвесить.

И тогда для измерения вещества была выбрана особая единица, в которой соединились две величины – число молекул и масса вещества.

Такая единица называется количество вещества или моль.

Чтобы отмерить 1 моль вещества, нужно взять столько граммов его, какова относительная масса вещества:

1 моль H 2 весит 2 г (Mr(H 2) = 2)

1моль O 2 весит 32 г (Mr(O 2) = 32)

1моль H 2 O весит 18 г (Mr(H 2 O) = 18)

А сколько реальных частиц – молекул содержится в 1 моле любого вещества?

Установлено, что 1 моль любого вещества всегда содержит одинаковое число молекул. Это число равно 6 10 23 . Например,

1 моль воды = 6 . 10 23 молекул Н 2 О,

1 моль железа = 6 . 10 23 атомов Fe,

1 моль хлора = 6 . 10 23 молекул Cl 2 ,

1 моль ионов хлора Cl - = 6 . 10 23 ионов Cl - .

В честь итальянского ученого Амедео Авогадро это число назвали постоянной Авогадро

Обозначается N A = 6 ?10 23

Постоянная Авогадро настолько велика, что с трудом поддается воображению.

В пустыне Сахара содержится менее трех молей самых мелких песчинок.

Если взять 1 моль долларовых бумажек, то они покроют все материки Земли 2-х километровым плотным слоем.

Теперь мы с вами можем записать определение понятия «моль».

МОЛЬ - это КОЛИЧЕСТВО ВЕЩЕСТВА, в котором содержится 6 10 23 структурных единиц данного вещества – молекул или атомов.

Количества вещества обозначается буквой – n , измеряется в молях

Чтобы узнать число молекул (N) можно воспользоваться формулой:

зная число молекул можно найти количество вещества:

А что нужно сделать, чтобы отмерить 1 моль вещества?

Нужно взять столько граммов этого вещества, какова его относительная молекулярная масса.

Масса 1 моль вещества называется Молярной массой. Обозначается буквой – М. находится по формуле:

Предположите, в каких единицах будет измеряться молярная масса?

измеряется в (г/моль)

Молярная масса по значению совпадает с относительной атомной или молекулярной массой, но различаются единицами измерения (М – г/моль; Mr, Аr – безразмерные величины).

М (г/моль) = Mr

В таблице для иллюстрации приведены молярные массы М для нескольких веществ разного строения.

Таблица . Молярные массы различных веществ.

Вещество	Молекулярная или атомная масса Mr, (Аr)	Молярная масса М	Число Авогадро
Вода Н 2 О			6,02?10 23 молекул
Оксид кальция СаО			6,02?10 23 молекул
Углерод 12 С			6,02?10 23 атомов
			6,02?10 23 атомов
Атом хлора Сl		35,5 г/моль	6,02?10 23 атомов
Молекула хлора Cl 2			6,02?10 23 молекул

Молярные массы веществ отличаются друг от друга, но количество вещества остается одинаковым – 1 моль.

Количество молей вещества n находят из отношения массы m этого вещества (г) к его молярной массе М (г/моль).

Следовательно, массу можно найти по формуле:

Установим взаимосвязь основных величин: m = n ? M, n = m/M, М = m/n, n = N/N A , N = n ? N A , где N A 6,02?10 23 моль -1

4. Закрепление материала

Мы определили, как связаны между собой количество и масса вещества. Теперь решим задачи с использованием рассмотренных выше понятий.

Задача № 1 . Определите массу кислорода количеством вещества 3,6 моль.

Задача № 2 . Какое количество вещества будут содержать 64 г кислорода?

Задача № 3 . Вычислите количество вещества и число молекул, содержащихся в углекислом газе массой 11 г.

Задача 4 . Найдите массу 24 . 10 23 молекул озона О 3 .

Попробуем ответить на вопрос, заданный вначале урока:

если продавщица хорошо училась в восьмом классе, то она быстро посчитает: масса (?aCl)= 58,5 (г/моль)?10 (моль)=585 грамм.

После чего она насыпает соль в пакет, взвесит и вежливо скажет « Платите в кассу».

5. Домашнее задание.

Итак, друзья, пришла пора проститься.
И я хочу вам пожелать:
Всегда с охотою учиться,
Всегда с охотою трудиться.
И никогда не унывать.

Литература:

1. Аликберова Л.Ю. Занимательная химия, М, «АСТ-ПРЕСС», 1999год
2. Бердоносов С.С, Химия 8кл, Мирос,1994.;
3. Газета «Химия в школе» №44 1996г. С. 9.
4. Габриелян О.С. Химия 8 класс. М.: Дрофа, 2007.
5. Иванова Р.Г. Химия 8-9 класс. М.: Просвещение, 2005.
6. Новошинский И.И. Новошинская Н.С. Типы химических задач и способы их решения 8-11 классы. М.: Оникс 21 век.
7. Образовательная коллекция. Химия. Базовый курс. 8-9 класс. Лаборатория систем мультимедиа МарГТУ. Йошкар-Ола, 2003.

Попробуйте оценить собственные знания и умения после сегодняшнего урока

• мне понятно всё, смогу научить другого.
• я могу объяснить новую тему при некоторой помощи.
• мне сложно разобраться самостоятельно в новой теме, нужна помощь.

Формула			Молярная масса (М, г/моль)	Масса (m, грамм)	Количество частиц (N)

Формула	Относительная молекулярная масса (Mr)	Количество вещества (n, моль))	Молярная масса (М, г/моль)	Масса (m, грамм)	Количество частиц (N)

Формула	Относительная молекулярная масса (Mr)	Количество вещества (n, моль))	Молярная масса (М, г/моль)	Масса (m, грамм)	Количество частиц (N)