24.11.2020. химия 8 класс

Параграф 16

Тема урока: Количество вещества. Молярная масса.

 вспомним

- Что изучает химия? (Вещества, свойства и превращение веществ.)

- Рассмотрим реакцию взаимодействия водорода и кислорода:

2Н₂ + О₂ = 2Н₂О

Как нужно отмерить водород и кислород, чтобы они полностью прореагировали и образовали воду?

                        (Нужно взять на одну молекулу кислорода две молекулы водорода.)

- Но технически это выполнить невозможно из-за малого размера молекул. Как быть?

            А если взять столько граммов водорода, сколько весят 2 его молекулы, т.е. массой 4 г. Соответственно кислорода взять 32 г, т.е. какова его молекулярная масса. Тогда поставленное вначале условие будет соблюдено - все молекулы водорода и все молекулы кислорода прореагируют друг с другом и образуют воду.

            Потому вещество решили измерить единицей, в которой как бы соединились две величины - число молекул и масса вещества.

Такая единица называется моль (n).

Чтобы отмерить 1 моль вещества, нужно взять столько граммов его, какова относительная молекулярная масса вещества:

            1 моль Н₂ весит 2 г (Мr (Н₂) = 2)

            1 моль О₂ весит 32 г (Мr (О₂) = 32)

            1 моль Н₂О весит 18 г (Мr (Н₂О) = 18)

 А сколько реальных частиц - молекул содержится в 1 моле любого вещества?

Очевидно, что одинаковое число. Оно называется постоянной Авогадро.

1 моль вещества равен количеству вещества, содержащему столько структурных частиц данного вещества, сколько атомов содержится в 12 г. изотопа углерода ¹²С, а именно 6,02 x 10²³. Величину 6,02 x 10²³ называют постоянной Авогадро и обозначают N_A, по имени ученого, который впервые использовал эту величину.

Количество вещества обозначается буквой n («эн»)  

МОЛЬ - это КОЛИЧЕСТВО ВЕЩЕСТВА, равное 6,02^.10²³ структурных единиц данного вещества – молекул (если вещество состоит из молекул), атомов (если это атомарное вещество), ионов (если вещество является ионным соединением).

Примеры:

1 моль (1 М) воды = 6,02^.10²³ молекул Н₂О,

1 моль (1 М) железа = 6,02^.10²³ атомов Fe,

1 моль (1 М) хлора = 6,02^.10²³ молекул Cl₂,

1 моль (1 М) электронов е^- = 6,02^.10²³ электронов е^-.

Теперь мы имеем удобную единицу количества вещества моль, с помощью которой легко отмерять равные порции молекул или атомов простым взвешиванием.

Разумеется, если мы увеличим или уменьшим взятое нами количество водорода и кислорода в одинаковое количество раз, то и порции реагирующих молекул уменьшатся или возрастут во столько же раз.

Как мы видим, масса одного моля какого-нибудь вещества (в граммах) числено совпадает с молекулярной или атомной массой этого вещества (в а.е.м. или в безразмерном выражении - как в случае относительной атомной или молекулярной массы). Это очень удобно для химических расчетов.

Масса одного моля вещества называется МОЛЯРНОЙ МАССОЙ. Она обозначается буквой М и имеет размерность г/моль. Количество молей вещества n находят из отношения массы m этого вещества (г) к его молярной массе М (г/моль).

Например, число молей в m г воды составляет: n = m/18. Для m г металлического натрия: n = m/23, и так далее.

Молярная масса численно всегда совпадает с молекулярной массой (или атомной массой - если вещество состоит не из молекул, а из атомов). х веществ.

Как мы видим, термины "молекулярная масса" и "молярная масса" применимы не только к веществам молекулярного строения, но и к атомарным и ионным веществам. Молярная масса М – постоянная величина для каждого конкретного вещества. Без неё не обойтись при вычислении количества молей (n). Однако в дальнейшем для нас основным рабочим инструментом будет именно МОЛЬ вещества.

Термины “моль” и “молекула” отдаленно связаны между собой. Моль происходит от латинского moles, что означает количество, счетное множество, а также масса. Термин “молекула” является уменьшительной формой этого слова и означает “маленькая масса”. Таким образом моль – это такое количество вещества, которое можно считать “большой массой”, состоящей из 6,02* 10²³ “маленьких масс”.

Историческая справка    

Амедео Авогадро (1776—1856) — итальянский физик и химик, член Туринской АН (1819). Родился 9 августа 1776, в Турине. Скончался 9 июля 1856, там же.

Получил юридическое образование в Туринском университете (1792). В 1800 начал самостоятельно изучать физику и математику. С 1806 Амедео Авогадро работал демонстратором в колледже при Туринской академии. С 1809 — профессор в колледже Верчелли, в 1820-1822 и 1834-1850 заведовал кафедрой математической физики в Туринском университете. Основные работы Амедео Авогадро посвящены молекулярной физике.

В 1811 он выдвинул молекулярную гипотезу строения вещества, установил один из газовых законов, названный его именем. Согласно этому закону в одинаковых объемах газов при одинаковых значениях температуры и давления содержится одинаковое количество молекул. Исходя из этого, ученый разработал метод определения молекулярного и атомного весов.

Именем Авогадро названа универсальная постоянная — число молекул в одном моле идеального газа (число Авогадро). Амедео установил количественный атомный состав молекул некоторых веществ, для которых он ранее был определен неправильно (вода, водород, кислород, азот, оксиды азота, хлора и др. ). Первым обратил внимание на аналогию в свойствах азота, фосфора; мышьяка и сурьмы. 

Рассмотреть решение задач по новой теме на стр. 95 (задача 1, задача 2)

Закрепление (решитьзадачи).

Задача 1. Какова масса 0,5 моль оксида углерода (IV) СО₂?

Задача 2. Какое количество серной кислоты содержится в 294 г её?

Работа в парах  

Цель: закрепить понятие "моль", "количество вещества", "число Авогадро".

1. На весах взвесили кусочек цинка - его масса оказалась 26 г.                   Вычислите:

                                    а) количество вещества цинка в кусочке;

                                    б) число атомов цинка.

2. С помощью мензурки отмерили 50 мл воды. Сколько здесь молекул воды? Атомов водорода? Атомов кислорода?).

3. Имеется 7 моль cерной кислоты. Сколько молекул серной кислоты в этой порции?

4. Какое количество вещества составляют   3 x 10²³ атомов серы;

5. В какой порции углекислого газа и во сколько раз больше молекул?

а) 1 моль и 0,5 моль;

Домашняя работа: §16 задачи, 2, 3.( на выбор, но не менее одной из номера)

Задачи ( по желанию) .

1. Рассчитайте с точностью до целых чисел молекулярный вес (а.е.м) и молярную массу (г) для следующих веществ: КI, N₂, NaOH, SO₃. Сколько молекул содержится в 1 моли каждого из этих веществ?

2. Сколько молей водорода содержится в 362г водорода?

3. В стакан налили 180 г воды. Сколько молекул воды в стакане? Сколько это молей H₂O?