Моль. Число Авогадро. Количество вещества

Число Авогадро

Химикам число Авогадро известно как основная единица количества вещества. Оно используется не только для измерения количества атомов, молекул или других частиц, но также для определения массы одной моли вещества, что называется молярной массой.

Рассмотрим, например, молекулы глюкозы. Одна молекула глюкозы состоит из 6 атомов углерода (С), 12 атомов водорода (Н) и 6 атомов кислорода (О). В соответствии с определением молярной массы, масса одной моли глюкозы это 180 граммов (6 × 12 + 12 × 1 + 6 × 16 = 180). В одной моли глюкозы содержится N (число Авогадро) молекул глюкозы, то есть 6,022 × 10 в 23 структурных единиц.

Рассмотрим другой пример. В одной моли чистого алюминия содержится N (число Авогадро) атомов алюминия, молярная масса алюминия равна 26,98 г/моль. Это означает, что для получения одной моли чистого алюминия необходимо взвесить 26,98 граммов.

Числовые значения молей и количество вещества позволяют химикам легко сравнивать различные вещества и изучать их свойства. Использование числа Авогадро в химии позволяет более точно выявлять зависимости между массой, количеством вещества и объемом. Оно является необходимым элементом в решении многих задач в химическом анализе, производстве химических соединений, биохимии и других областях химического знания.

Моль и количество вещества

Моль — это количество вещества, которое содержит столько элементарных единиц, сколько содержится в 12 граммах углерода-12. Один моль любого вещества содержит число Авогадро частиц. Количество вещества измеряется в молях и обозначается символом «n». Оно может быть вычислено по формуле:

n = m/M

где m — масса вещества в граммах, а М — молярная масса вещества в г/моль.

Примеры реакций

• Реакция между метаном (CH4) и кислородом (O2) для образования углекислого газа (CO2) и воды (H2O):

CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O

Количество метана, кислорода, углекислого газа и воды может быть вычислено с использованием стехиометрических коэффициентов в уравнении реакции. Например, для производства одной моли углекислого газа необходимо одну молю метана и две моли кислорода.

• Реакция между кальцием (СаО) и водой (H2O) для образования гидроксида кальция (СаОН2) и водорода (H2):

СаО + H2O -> СаОН2 + Н2

Количество кальция, воды, гидроксида кальция и водорода может быть вычислено с использованием стехиометрических коэффициентов в уравнении реакции. Например, для производства одной моли гидроксида кальция необходимо одну молю кальция и две моли воды.

• Разложение гидроксида аммония (NH4OH) при помощи тепла:

NH4OH <=> NH3 + H2O

Количество гидроксида аммония, аммиака и воды может быть вычислено с использованием молярных коэффициентов. Например, при разложении одной моли гидроксида аммония образуется одна моль аммиака и одна моль воды.