Как решать задачи по химии на количество вещества: Вычисление количества вещества. Химия, 8 класс: уроки, тесты, задания.

Количество веществ – Химия LibreTexts

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

Цели обучения

• Выразите количество веществ в г, кг, мл или л.
• Выразите количества веществ в молях (моль).
• Перевод количества веществ из единиц массы (г, кг и т. д.) в единицу моля.

Количество веществ в различных единицах измерения

Количество веществ измеряется в единицах массы (г или кг), объема (л) и молей (моль). Взаимное преобразование единиц основано на определениях единиц, а преобразование количеств из г или кг в моль основано на атомных массах элементов.

Атомные массы — массы одного моля элементов. моль любого элемента имеет число атомов Авогадро (= 6,02×10 ²³ атома на моль).

Естественными единицами веществ являются молекул , которые представляют собой группы атомов, связанных вместе, за исключением одноатомных молекул инертных газов, \(\ce{He}\), \(\ce{Ne}\), \(\ ce{Ar}\), \(\ce{Kr}\), \(\ce{Xe}\) и \(\ce{Rn}\). Например, молекулы кислорода, воды и фосфора имеют вид \(\ce{O2}\), \(\ce{h3O}\) и \(\ce{P4}\) соответственно. Эти молекулы имеют 2, 3 и 4 атома соответственно. Массы одного моля вещества называются молекулярных масс . Атомные и молекулярные массы называются молярными массами .

Вышеприведенное иллюстрирует лишь очень небольшое количество примеров. В мире миллионы соединений. Подумайте, пожалуйста, о других известных вам соединениях и запишите их формулы. Затем вычислите количество атомов в каждом моле ваших соединений.

Различные вещества имеют разную молекулярную массу. Таким образом, равные массы имеют разное количество атомов, молекул или молей. С другой стороны, одинаковое количество молей разных веществ имеет разную массу. Стехиометрические отношения между реагентами и продуктами могут быть сложными в единицах g, но гораздо более простые соотношения видны, если мы имеем дело с единицами молей или естественными единицами атомов и молекул. 92+}\) имеет 6,022×10 ²³ ионов, а моль \(\ce{Fe2O3}\) имеет 1,204×10 ²⁴ \(\ce{Fe}\) и 1,8066×10 ²⁴ \(\ ce{O}\) атомов, всего 3,0×10 ²⁴ \(\ce{Fe}\) и \(\ce{O}\) атомов.

Единица моль очень важна для химических реакций, как и умение переводить массы в г в моль. Количество молей вещества в образце равно массе в г, деленной на молярной массы , что дает количество в молях.

\(\mathrm{моль = \dfrac{масса\:(г)}{моль\: масса\: (г/моль)}}\) 93)}\)

Эти основные формулы являются результатом определения этих терминов.

Ключевые понятия

• Атомы, атомные веса, массы
• Молекулы, молекулярная масса
• Эмпирическая формула, ионные соединения
• Число Авогадро, моль, молярная масса

Вопросы по развитию навыков

1. Каковы молярные массы элементов водорода (\(\ce{H}\)), кислорода (\(\ce{O}\)), железа (\(\ce{Fe}\)) и золота (\(\ce{Au}\))?

   Знай, где найти: 1.0, 16.0, 55.9, 197

   Навык: знать, где найти молярные массы элементов.

2. Элемент золота — драгоценный металл. Сколько молей золота содержится в массе 1,0 кг?

1000/197 = ?

Навык: для преобразования массы в г в моли.

3. Литр воды имеет массу 1,0 кг. Сколько молей воды в 1,0 кг?

1000 г / 18 г = 55,6 моль

Умение: вычислять молярные массы молекулярных соединений

4. При стандартной температуре и давлении моль газа занимает 22,4 л. моль кислорода содержится в 1,0 л?

0,20 моль/22,4 л = 8,93e-3 моль/л

Навык: выразить количество в объеме.

5. Сколько граммов содержится в 8,93e-3 моль кислорода \(\ce{O2}\) (молярная масса 32,0)?

32 г/моль * 8,93e-3 моль = 0,286 г

Навык: перевод количества в молях в массу в г или кг.

6. Сколько молей \(\ce{Fe2O3}\) содержится в 1000 кг оксида? Атомные массы: \(\ce{Fe}\) , 55,8, \(\ce{O}\) , 16,0.

   1000000 г/(159,6 г/моль) = 6265 моль

   Навык: конвертировать количества между молями и кг соединений, представленных химическими формулами.

Авторы и авторство

Amounts of Substances распространяется под лицензией CC BY-NC-SA 4.

1. Наверх

• Была ли эта статья полезной?

1. Тип изделия

   Раздел или Страница

   Лицензия

   CC BY-NC-SA

   Версия лицензии

   4,0

   Показать страницу TOC

   № на стр.

2. Теги

   1. Атомные массы
   2. Авогадро
   3. Химические реакции
   4. элемент
   5. масса
   6. моль
   7. моль
   8. молекул
   9. Кроты
   10. Взаимное преобразование единиц
   11. том

Реакции в растворе — Химия LibreTexts

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

Раствор состоит из двух или более веществ, растворенных в жидкой форме. Не путать со смесью

пр.

Раствор NaCl в воде Смесь кубиков лего и воды

Примечание. Все растворы являются смесями, но не все смеси являются растворами.

Растворители

Вода (H ₂ O) является наиболее распространенным растворителем, используемым для растворения многих соединений или приготовления кофе. Другие распространенные растворители включают скипидар (разбавитель для краски), ацетон (средство для снятия лака для ногтей) и этанол (используется в некоторых духах). Такие растворители обычно содержат углерод и называются органическими растворителями. Растворы с водой в качестве растворителя называются водными растворами; у них есть особые свойства, которые рассматриваются здесь.

Растворенные вещества

Различные химические соединения растворяются в растворенных веществах в разной степени. Некоторые соединения, такие как сильная соляная кислота (HCl), полностью диссоциируют в растворе на ионы. Другие, такие как слабое основание аммиак (NH ₃ ), только частично диссоциируют. Однако другие соединения, такие как спирт, вообще не диссоциируют и остаются соединениями. В лабораторных реакциях часто участвуют кислоты и основания, которые более подробно описаны здесь.

Концентрация

Концентрация – это мера количества растворенного вещества в определенном количестве растворителя. Знание концентрации раствора важно, среди прочего, для определения силы кислоты или основания (pH). Когда концентрация растворенного вещества настолько велика, что он больше не растворяется, раствор считается насыщенным.

Ученые часто используют молярность для измерения концентрации.

молярность = моль/литр

Поскольку стехиометрия реакции зависит от молярных соотношений, молярность является основным показателем концентрации.

Менее распространенная единица концентрации называется моляльностью .

Моляльность = моль/кг растворителя

Ученые иногда используют моляльность для измерения концентрации, поскольку объемы жидкости незначительно изменяются в зависимости от температуры и давления. Однако масса остается неизменной и может быть точно измерена с помощью весов. Коммерческие концентрированные продукты обычно выражают в процентах по массе; например, техническая концентрированная серная кислота, содержащая 93-98% H ₂ SO ₄ по массе в воде (Hill, Petrucci 116).

Приготовление раствора

Растворы, используемые в лаборатории, обычно готовят либо из твердых растворенных веществ (часто солей), либо из исходных растворов.

Чтобы приготовить раствор из твердых растворенных веществ, сначала рассчитайте, сколько молей растворенного вещества содержится в желаемых растворах (используя молярность). Рассчитайте необходимое количество твердого вещества в граммах, используя необходимые моли и молярную массу растворенного вещества, и взвесьте необходимое количество. Перенесите растворенное вещество в емкость (предпочтительно в мерную колбу, которая наиболее точно измеряет объем раствора, указанный на колбе) и добавьте небольшое количество растворителя. Тщательно перемешайте, чтобы растворенное вещество растворилось. Как только растворенное вещество растворится, добавьте оставшийся растворитель, чтобы получить раствор нужного объема, и тщательно перемешайте.

Например, чтобы получить 0,5 л 0,5-молярного NaCl:

1. Умножьте концентрацию (0,5 моль/л) на нужный объем раствора (0,5 л), чтобы найти необходимое количество молей NaCl.

0,5 моль/литр * 0,5 литра = 0,25 моля NaCl

2. Умножьте количество молей NaCl на его молярную массу (58,44 г/моль), чтобы найти необходимое количество растворенного вещества в граммах.

(0,25 моль NaCl) * (58,44 г/моль) = 14,61 г NaCl

Приготовление раствора определенной концентрации из исходного раствора называется разбавлением. При разбавлении раствора имейте в виду, что добавление растворителя к раствору изменяет концентрацию раствора, но не количество уже присутствующего растворенного вещества.

Чтобы разбавить раствор известной концентрации, сначала определите количество молей растворенного вещества в растворе, умножив молярность на объем (в литрах). Затем разделите на желаемую молярность или объем, чтобы найти необходимый объем или концентрацию.

Уравнение для использования – просто

M ₁ V ₁ = M ₂ V ₂

M _{1 903 ) раствор для разбавления; М 2 и V 2 – желаемая концентрация и объем конечного раствора.}

Стехиометрия раствора

Для реакций, происходящих в растворах:

1. Рассчитайте количество молей реагирующего растворенного вещества, умножив концентрацию (молярность) на объем раствора (литры)
2. Определить предельный реагент, если он есть
3. Следуйте стехиометрическому процессу.
4. Преобразуйте полученные моли растворенного вещества обратно в молярность путем деления на общий объем в литрах раствора, использованного в реакции.
5. В случае реакций с участием ионов (например, в реакциях между сильными кислотами и основаниями) исключите ионы-спектаторы из общего ионного уравнения. Ионы-спектаторы не реагируют в уравнениях.
6. Если концентрация не указана, а указаны молярная масса и объем, используйте плотность (граммы/литр), чтобы найти количество растворенного вещества в граммах, а затем переведите его в моли.

Ссылки

1. Хилл, Петруччи. Общая химия: комплексный подход, второе издание. Нью-Джерси: Прентис Холл, 19 лет.99.
2. Петруччи, Харвуд, Херринг, Мадура. Общая химия: принципы и современные приложения, девятое издание. Нью-Джерси: Прентис Холл, 2007.
.

Внешние ссылки

• en.Wikipedia.org/wiki/Solvent
• http://en.Wikipedia.org/wiki/Molar_concentration

Проблемы

1. Раствор готовят путем растворения 44,6 г ацетона (OC(CH ₃ ) ₂ ) в воде с получением 1,50 л раствора. Какова молярность полученного раствора?
2. Для определенной лабораторной процедуры требуется 0,025 M H ₂ SO ₄ . Сколько миллилитров 1,10 M H ₂ SO ₄ нужно развести в воде, чтобы приготовить 0,500 л 0,025 M H ₂ SO ₄ ?
3. Образец насыщенного NaNO ₃ (водный) составляет 10,9 М при 25 градусах Цельсия. Сколько граммов NaNO ₃ содержится в 230 мл этого раствора при той же температуре?
4. Стакан со 175 мл 0,950 М NaCl оставляют открытым на некоторое время. Если к концу периода времени объем раствора в стакане уменьшился до 137 мл (потеря объема происходит за счет испарения воды), какова в результате концентрация раствора?
5. Учащийся готовит раствор, растворяя 15,0 мл этанола (C ₂ H ₅ OH) в воде, чтобы получить раствор объемом 300,0 мл. Рассчитайте концентрацию (молярность) этанола в растворе. (плотность = 0,789 г/мл)

Решения

1.