Хімія. 8 клас. Буринська

Розділ 4. Кількість речовини. Розрахунки за хімічними формулами

§ 20. Кількість речовини. Моль — одиниця кількості речовини

Опрацювавши матеріал параграфа, ви будете:

• розуміти зміст понять: кількість речовини, моль, число Авогадро;
• уміти здійснювати розрахунки з використанням зазначених понять.

Відомо, що для вивчення навколишнього світу недостатньо лише спостерігати й описувати об’єкти. Важливо ще характеризувати їх кількісно, тобто якимись величинами. Так, порцію води можна характеризувати кількісно, вимірявши її об’єм у літрах або масу в грамах. Але для хіміка важливо знати число структурних часток (атомів, молекул або йонів), які містяться в цій порції речовини, оскільки саме вони вступатимуть у хімічну взаємодію. Тому в хімії і суміжних з нею науках використовують фізичну величину - кількість речовини.

Кількість речовини — фізична величина, що визначається числом структурних часток (атомів, молекул, йонів тощо), які містяться в певній порції речовини

Вона позначається латинською літерою n (ен) (або грецькою v (ню), оскільки літерою n (ен) позначається також число атомів).

За одиницю кількості речовини прийнято моль.

Моль - така кількість речовини, яка містить стільки часток (атомів, молекул, йонів та ін.), скільки міститься атомів у Карбоні-12 масою 0,012 кг (12 г).

Отже, маса 1 моль вуглецю дорівнює 12 г. А скільки у цій порції вуглецю кількістю речовини 1 моль міститься атомів Карбону?

Експериментально доведено, що 1 моль речовини містить 6,02 · 10²³ (скорочено 6 · 10²³) часток (атомів, молекул, йонів та ін.). Це число на честь італійського вченого називається числом Авогадро.

Амедео Авогадро

(1776—1856)

Італійський фізик і хімік. Заклав основи молекулярної теорії, відкрив один із газових законів, названий його ім’ям. Визначив склад і відносну молекулярну масу багатьох речовин. Довів, що молекули водню, кисню, азоту, хлору двохатомні. Його праці сприяли подальшому розвитку атомно-молекулярної теорії.

Зазвичай число Авогадро позначають латинською літерою N з індексом А, тобто Ν_А.

Число Авогадро 6,02 · 10²³ показує число часток, що містяться в 1 моль будь-якої речовини незалежно від її агрегатного стану.

Отже, 6,02 · 10²³ - це число Авогадро, а фізико-хімічна константа, що відповідає цьому числу, називається сталою Авогадро і позначається також Ν_Α.

Якщо 1 моль речовини містить 6,02 · 10²³ часток, то:

Це настільки велике число, що через силу піддається уяві. Проте спробуємо показати всю його грандіозність. Воно більше за число склянок води у Світовому океані. Якби ми спромоглися виміряти всю воду Світового океану склянками, то дістали б майже 7 · 10¹⁴ склянок. Хоча це число саме по собі величезне, але воно становить лише одну мільярдну частину сталої Авогадро!

Кількість речовини - це фізична величина, що визначається числом структурних частинок, які містяться в певній порції речовини.

Інший приклад. Число макових зерняток, що дорівнює 6 · 10²³, має масу 10¹³ т. Цією масою макових зерняток можна було б вкрити всю поверхню Землі шаром в 1 м.

Отже, 1 моль будь-якої речовини містить Ν_А часток, тобто 6 · 10²³. Наприклад, 1 моль міді - це 6 · 10²³ атомів Купруму Сu; 1 моль кисню - це 6 · 10²³ молекул О₂ або 12 · 10²³ атомів Оксигену; 1 моль кухонної солі NaCl - 6 · 10²³ формульних одиниць NaCl.

Один моль різних речовин - сульфатної кислоти і цукру (сахарози)

Розглянемо приклади розрахунків із використанням сталої Авогадро.

Приклад 1. Яке число молекул містить вуглекислий газ СО₂ кількістю речовини 4 моль?

Приклад 2. Скільки атомів і скільки молекул міститься у хлорі Сl₂ кількістю речовини 3 моль?

Висновки

Кількість речовини - це фізична величина, що визначається числом структурних частинок, які містяться в певній порції речовини.

Моль - це одиниця кількості речовини.

Один моль будь-якої речовини містить 6,02 · 10²³ структурних часток (молекул, формульних одиниць, атомів, йонів).

Завдання для самоконтролю

1. Скільки атомів Гідрогену й Оксигену міститься у воді Н₂О кількістю речовини 1 моль (виконати усно)?

2. Скільки атомів містить: а) мідь кількістю речовини 3 моль; б) залізо кількістю речовини 0,5 моль?

3. Скільки молекул і атомів містить азот Ν₂кількістю речовини 2 моль?

4. Яку кількість речовини становить: а) 3 · 10²³ атомів Сульфуру; б) 18 · 10²³ молекул брому Вr₂?

Додаткові завдання

5*. Заповни таблицю:

Речовина	Формула	Кількість речовини, моль	Маса, г	Число молекул або атомів
Водень	H2
	Fe	2 моль
	СО2		22 г

6*. Число атомів Оксигену в озоні О₃ масою 48 г становить: а) 6 · 10²³; б) 3 · 10²³; в) 12 · 10²³; г) 18 · 10²³.