Хімія. 8 клас. Гранкіна

Цей підручник можна завантажити у PDF форматі на сайті тут.

§ 14. Молярна маса

— Як же взяти для реакції, наприклад, 1 моль? Я ж не можу відрахувати таку кількість молекул!

— І не потрібно. Адже можна взяти певну масу речовини, яка відповідає 1 моль. Це молярна маса.

Масу одного моля структурних одиниць називають молярною масою (М). Чисельно молярна маса дорівнює відносній молекулярній (атомній, формульній) масі, але вимірюється у г/моль або кг/кмоль.

Приклад. Якщо M_r (H₂O) = 18, то M (H₂O) = 18 г/моль.

Таким чином, обчислюємо молярну масу за періодичною системою елементів, як обчислювали M_r, і потім дописуємо розмірність.

Так, наприклад, обчислюємо молярну масу КОН:

M(KOH) = 39 + 16 + 1 = 56 г/моль.

Завдання. Обчисліть самостійно й підпишіть молярні маси таких речовин:

Ми можемо обчислити кількість речовини (моль), якщо відома маса речовини, за формулою:

— Звичайно, якщо, припустимо, у нас є 600 г слив, а маса 1 сливи 60 г, тоді число слив —

Так само обчислюємо й число молей.

• Молярна маса — величина, що дорівнює відношенню маси речовини (г, кг) до кількості речовини (моль):

де n — кількість речовини, m — маса речовини.

Є й формула розрахунку маси речовини за відомою кількістю речовини:

m = n · M.

Молярну масу можна розрахувати і для формульної одиниці, і для йона, тому що до складу моля, як ми знаємо, можуть входити будь-які частинки.

Якщо відома маса одного моля (М) і кількість, наприклад, молекул в одному молі (N_A), то можна обчислити масу 1 молекули:

Те саме стосується й маси йона або атома.

Завдання. Щоб остаточно розібратися в масах, виконайте завдання:

Установіть відповідність.

1) M_r(SO₂)

2) m(SO₂)

3) M(SO₂)

а) 64 г

б) 64 г/моль

в) 64

Відповідь. Відносна молекулярна маса М_r — це маса однієї молекули в а. о. м. Вона не має розмірності. (1 — в). Маса сульфур(IV) оксиду m — 64 г. Маса може бути будь-якою, її визначаємо шляхом зважування речовини на терезах. (2 — а). Молярна маса чисельно дорівнює М_r речовини, позначається літерою М і має розмірність г/моль. (3 — б).

Знаючи молярну масу, можна визначити й маси речовин, які беруть участь у реакції. Повернемося до рівняння синтезу води, але тепер обчислимо маси речовин за формулою: m = n · M, знаючи, що:

M(H₂) = 2 г/моль, M(O₂) = 32 г/моль, M(H₂O) = 18 г/моль.

Підіб'ємо підсумок:

ПЕРЕВІРТЕ СВОЇ ЗНАННЯ

1. Що називають молярною масою? В яких одиницях виражають молярну масу?

2. Якій величині чисельно дорівнює молярна масса?

3. Як розраховують:

а) молярну масу;
б) кількість речовини;
в) масу речовини;
г) масу молекули, атома;
д) кількість атомів, молекул?

4. Заповніть таблицю:

Речовина	m, г	n, моль	M_r, Ar	М, г/моль	N
Са	80
СО₂		1,2
H₂SO₄	20
Na⁺		0,75

НАВЧАЄМОСЬ РОЗВ'ЯЗУВАТИ ЗАДАЧІ

Обчислення молярної маси

Спочатку робимо це з використанням Періодичної системи.

Приклад 1. Обчисліть молярну масу сульфатної кислоти в г/моль і кг/кмоль за хімічною формулою.

Пояснення до розв'язання:

Визначаємо відносну молекулярну масу:

M_r(H₂SO₄ ) = 2 · 1 + 32 + 4 · 16 = 98. M_r = M (г/моль).

M(H₂SO₄) = 98 г/моль або 98 кг/кмоль*.

Зазвичай опускають обчислення відносної молекулярної маси, а відразу обчислюють молекулярну масу. Наприклад, у цьому випадку розрахунки виглядають так:

M(H₂SO₄) = 2 + 32 + 64 = 98 г/моль.

Відповідь: молярна маса сульфатної кислоти дорівнює 98 г/моль.

* 1 кмоль = 1000 моль.

Обчисліть молярну масу речовин:

а) кальцій оксиду СаО;

б) натрій оксиду Na₂O;

в) алюміній хлориду AlCl₃.

Відповідь: M(CaO)= 56 г/моль; M(AlCl₃) = 133,5 г/моль; M(Na₂O) = 62 г/моль.

Молярну масу можна обчислити й за формулою з використанням маси й кількості речовини.

Приклад 2. Обчисліть молярну масу речовини, якщо відомо, що маса 2,5 моль її дорівнює 110 г.

Пояснення до розв'язання:

Для розв'язання задачі скористаємося формулою:

Звідси:

Відповідь: молярна маса речовини 44 г/моль.

Визначте молярну масу елементів, якщо відомо, що:

а) 7 моль мають масу 448 г;

б) 3,5 моль мають масу 84 г;

в) 0,25 моль мають масу 8 г.

Назвіть ці елементи.

Відповідь: а) 64 г/моль — Купрум; б) 24 г/моль — Магній; в) 32 г/моль — Сульфур.

Обчислення маси речовини, якщо відома кількість речовини (число молів)

Приклад. Обчисліть масу натрій гідроксиду кількістю речовини 0,5 моль.

Пояснення до розв'язання:

Для розв'язання задачі використаємо формулу: m = M · n.

1) Спочатку обчислимо молярну масу натрій гідроксиду:

M(NaOH) = 23 + 16 + 1 = 40 г/моль.

2) Потім підставимо числа у формулу:

m(NaOH) = 40 г/моль · 0,5 моль = 20 г.

Відповідь: маса 0,5 моль натрій гідроксиду дорівнює 20 г.

1. Обчисліть масу:

а) 2 моль водню;

б) 3 моль кисню;

в) 5 моль води.

Відповідь: 4 г; 96 г; 90 г.

2. Обчисліть, маса якої з речовин більша:

а) 3 моль кисню або 2 моль азоту;

б) 5 моль води або 1,4 моль хлору;

в) 1 моль йонів Кальцію або 1 моль йонів Магнію.

Відповідь: а) 3 моль кисню, б) 1,4 моль хлору, в) 1 моль йонів Кальцію.

3. Визначте масу натрій карбонату Na₂CO₃, узятого кількістю речовини 0,25 моль.

Відповідь: 26,5 г.

4. Визначте масу суміші, яка складається з 10 моль водню й 5 моль кисню?

Підказка: обчисліть масу кожного газу окремо, а потім додайте.

Відповідь: 180 г.

Визначення кількості речовини (моль), якщо відома маса

Приклад. Яка кількість речовини міститься у 112 г кальцій оксиду?

Пояснення до розв'язання:

Для розв'язання задачі використаємо формулу:

1) Обчислюємо молярну масу кальцій оксиду:

M(CaO) = 40 + 16 = 56 г/моль.

2) Визначаємо кількість речовини кальцій оксиду:

Відповідь: 112 г кальцій оксиду становлять 2 моль.

1. Яка кількість речовини атомів Алюмінію міститься в зразку цього металу масою 10,8 г?

Відповідь: 0,4 моль.

2. Яка кількість речовини атомів Оксигену міститься в сульфур(VІ) оксиді масою 12 г?

Відповідь: 0,15 моль.

3. Яка кількість речовини атомів Сульфуру міститься у ферум(ІІ) сульфіді масою 22 г?

Відповідь: 0,25 моль.

4. Складіть хімічні формули оксидів Цезію, Стронцію, Галію. Якщо взяти по 100 г кожної речовини, то в наважці якої речовини буде менше число молів?

Відповідь: у 100 г цезій оксиду.

5. Установіть відповідність.

а) 24 г атомів Карбону

б) 8 г кисню

в) 57 г фтору

1) 0,25 моль

2) 2 моль

3) 1,5 моль

Відповідь: а) 2, б) 1, в) 3.

Комбіновані задачі

Приклад. Визначте кількість речовини азоту, яка міститься в 70 г цього газу. Скільки молекул міститься в цій масі азоту?

Пояснення до розв'язання:

1) Спочатку визначимо кількість речовини за формулою:

2) Потім знайдемо число молекул азоту в цій кількості речовини. Виходячи з формули:

Відповідь: 2,5 моль; 1,505 · 10²⁴молекул.

1. Зразок деякої речовини містить 2,11 · 10²⁴молекул. Маса цього зразка становить 154 г. Обчисліть молярну масу цієї речовини.

Відповідь: 44 г/моль.

2. Визначте масу й кількість речовини амоніаку (NH₃) в зразку цього газу, який містить 2,408 · 10²⁵ молекул.

Відповідь: 40 моль; 706 г.

3. Визначте число молекул Br₂ у бромі масою 3,2 г.

Відповідь: 1,2 · 10²²молекул.

4. Скільки атомів Фосфору міститься в тетрафосфорі Р₄ масою 155 г?

Підказка: спочатку визначте число молекул Р₄, а потім число атомів — їх у 4 рази більше.

Відповідь: 3 · 10²⁴.

5. Яку кількість речовини становить 3,01 · 10²⁴атомів Натрію? Визначте масу цих атомів.

Відповідь: 5 моль; 117,3 г.

ВИКОНАЙТЕ ЗАВДАННЯ

1. Скільки молекул вуглекислого газу (СО₂) міститься : а) у 3 моль; б) у 10 моль; в) у 20 моль? (Задачу розв'язати усно.) Визначте також загальну кількість атомів у кожному випадку.

2. Яку кількість речовини води становить 1,806 · 10²⁴ молекул?

3. Обчисліть кількість атомів Оксигену в гідроген пероксиді, який містить 2,408 · 10²⁴ молекул.

4. Обчисліть кількість речовини атомів Гідрогену в порції води, яка містить 1,806 · 10²³ молекул.

5. Обчисліть молярні маси: калій оксиду, кальцій оксиду, силіцій(ІV) оксиду, фосфор(V) оксиду, гідроген оксиду, сульфур(IV) оксиду, нітроген(III) оксиду, нітроген(IV) оксиду.

6. Обчисліть маси порцій речовин, які містять:

а) сульфур(IV) оксид кількістю речовини 5 моль;
б) нітроген(III) оксид кількістю речовини 10 моль;
в) 1,204 · 10²⁴ молекул фосфор(V) оксиду;
г) 6,02 · 10²⁴ молекул нітроген(IV) оксиду;
д) 1,204 · 10²⁴ атомів Оксигену в порції кисню.

7. Чи однакову масу мають зразки амоніаку NH₃ кількістю речовини 2 моль і 3 моль? Доведіть свою думку.

8. Чи однакові маси мають порції водню та кисню, що містять однакову кількість молекул? Доведіть свою думку.

9. На одну шальку терезів поклали пісок (силіцій(IV) оксид) кількістю речовини 4 моль. Яку масу кухонної солі треба покласти на другу шальку терезів, щоб їх урівноважити?

10. Дано чотири зразки води. У першому зразку міститься 5 моль, у другому — 6,02 · 10²⁴ молекул води, у третьому — 6,02 · 10²⁴ атомів Гідрогену, четвертий має масу 180 г. Чи однакова кількість молекул міститься в цих зразках води? В яких зразках кількість молекул однакова? Доведіть свою думку розрахунками.

11. Обчисліть кількість речовини атомів Гідрогену у зразку кількістю речовини 2 моль: а) води; б) метану; в) гідроген хлориду; г) гідроген сульфіду. В яких зразках однакова кількість речовини атомів Гідрогену, а в яких різна? Чому?

12. Обчисліть масу Фосфору, що міститься у пірофосфатній кислоті H₄P₂O₇ кількістю речовини 0,25 моль?

13. Яка кількість речовини метану (СН₄) містить стільки ж атомів Гідрогену, скільки й вода масою 180 г? Обчисліть масу СН₄.