й количества вещества является моль. Один моль равен количеству вещества, содержащего столько же структурных частиц данного вещества (элемента), сколько атомов содержится в углероде массой 0,012 кг (изотоп12С). Пример. v(Ca2+) = 3 моль; V(CH4) = 0,1 к моль.

2. Молярная масса (М) — отношение массы ве-

щества (т) к количеству вещества (v), М = m/V

(кг/моль : г/моль).

Пример. М(Са) = 0,04 кг/моль или М(Са) = = 40 г/моль.

3. Молярный объем (Vm) — отношение объ-

ема вещества (V) к количеству (V). Vm = V/V

(м3/моль, л/моль).

Пример. Ут(газа при н.у.) = 0,0224 м3/моль или 22,4 л/моль.

4. Массовая доля компонента в веществе (рас-

творенного вещества в растворе, одного из ком-

понентов в смеси, примесей в смеси). Массовой

долей компонента в системе (соь) называют без-

размерную физическую величину, равную от-

ношению массы компонента (mb), содержаще-

гося в системе, к общей массе системы т.

5. Молярная доля компонента в системе

(?ь) — безразмерная величина, равная отноше-

нию количества вещества компонента (vb) к об-

щему количеству вещества системы (V).

= VV.

6. Молярная концентрация раствора (С( в}) —

отношение количества растворенного вещества

(V) к объему раствора (V).

С, v = V, 7V, ч (моль/м„, моль/л).

(р. в.) {р. в.У <р-ра) ^ ' 3» 1 '

7. Объемная доля компонента в системе

(фв) — безразмерная физическая величина, рав-

ная отношению приведенного объема компонента (V ) к общему объему системы (V). Ф, - V,/V.

При этом естественно возникает вопрос: сколько же атомов содержится в углероде массой 12 г (в 1 моль). Как же это определить? Надо массу всех атомов углерода (12 г) разделить на массу одного атома углерода, выраженную в граммах.

Дано:

т(С) = 12 г, тА(С) - 2 1023 г. Найти.

Ы(число атомов). Решение.

N = m(C)/mA(C) - 12 г/2-1023 г = 6-Ю23.

На основе решения данной задачи делают вывод: 1 моль любого вещества содержит 6-1023 частиц (атомов, молекул и др.). Это число называют по имени итальянского ученого Аме-део Авогадро. Постоянную Авогадро обозначают N .

А

Далее можно вывести формулу для постоянной Авогадро. Обозначим через Na — постоянную Авогадро — число частиц в порции вещества, равной 1 моль. Тогда, как определить количество таких порций в системе (V)?

Количество вещества системы равно отношению числа частиц системы и постоянной Авогадро. Отсюда выводятся две формулы:

N = N -V и N = N/V.

А А '

Из последней формулы следует, что постоянная Авогадро имеет размерность моль"1.

Физико-химические величины, применяемые при решении задач

Наименование величин Обозначение Единицы измерения Форма записи Математическое выражение

1. Масса вещества m кг, г т(СаО) = 56 г m = M'v

2. Количество вещества v(n) моль v(KCl) = 0,l моль v = N/Na

3. Постоянная Авогадро Na моль1 Na = 6,02.1023

МОЛЬ"1 Na = N/v

4. Молярная масса М г/моль, кг/моль М(НС1) = 36,5 г/моль М(НС1) = 36 500 кг/моль M = iti/v

5. Молярный объем газов (при н. у.) Vm м3/моль л/моль Vm(02) = 22,4

л/моль

Vm(02) =

= 22,4.10-3 кг/моль Vm = V/V

6. Объем газообразного вещества (или раствора) V м3, л (мл) V(CO:) = 5,6 л V = Vm-V

7.Относительная атомная масса Аг безразмерная Аг(Са) = 40 та(э)

Аг ? —

1/12шаС2С}

8,Относитель ная

молекулярная масса Mr безразмерная Мг(Н20) = 10 m (в ~ ва)

Mr = —^ ~

1/12тл(12С)

9. Плотность вещества (р-ра) P кг/м3 г/см3 р(Н20) = 1 г/мл р = m/V

10. Относительная плотность газов D безразмерная DH2(02) = 16 Dy(x)=Mr{X) Mr(y)

11 .Массовая доля

компонента в системе со безразмерная со(НС1) = 0,2 (20%) V(c - мы)

12. Объемная доля

компонента в системе ф безразмерная Ф(02) = 0,21 (21%) т(Р)

соь =

т(с - мы)

1-61. Вычислите, сколько по массе фосфора содержится в 28,4 г оксида фосфора (г). Дано:

m(P205) = 28,4 г. Найти: т(Р). Решение.

1. Находим относительную молекулярную

массу оксида фосфора:

Мг(Р205) = 31-2 + 16-5 = 142 М(Р205) = 142 г/моль m(P205) = 142 г.

2. Вычисляем массу фосфора, содержащую-

ся в 28,4 г оксида фосфора:

142 г Р205 содержат 62 г Р 28,4 г Р205 содержат х г Р 142 : 28,4 = 62 : х х - 28,4-62/142 - 12,4 (г). Ответ. 28,4 г Р205 содержат 12,4 г Р. 1-62. В какой массе оксида кальция содержится 1,6 кальция? Дано:

т(Са) = 1,6. Найти: т(СаО). Решение.

1. Находим относительную молекулярную

массу оксида кальция:

Мг(СаО) = 40 + 16 = 56 М(СаО) - 56 г/моль т(СаО) = 56 г.

2. Вычисляем, в какой массе оксида кальция

содержится 1,6 г кальция:

56 г СаО содержится 40 г Са х г СаО содержмтся 1,6 г Са 56 : х = 40 : 1,6 х = 56-1,6/40 = 2,24 г. Ответ. 1,6 г содержатся в 2,24 г СаО. 1-63. Какое количество вещества составляют 36*1023 молекул азота? Дано:

N(N2) = 36-Ю23. N = 6Ю23 моль1

А

Найти: v(N ). Решение. N = NA-v.

V(N2) = N(N2)/NA - 36-1023/6 1023 молк1 = 6 моль. Ответ. 36-1023 молекул азота составляют 6 моль. 1-64. Сколько молекул содержится в воде массой 72 г? Дано:

m(H20) = 72 г. Найти: N(H20). Решение.

1) Определяем молярную массу воды: Мг(Н20) = 1-2 + 16