1. Mol. Masa molowa.

Mol substancji chemicznej jest to taka jej ilość, w której zawiera się tyle samo atomów lub cząsteczek lub jonów lub elektronów ile atomów jest zawartych w 12 gramach izotopu węgla 12C.

Mol jest jednostką liczności materii w układzie SI1mol = 6,02·1023 elementów Liczba Avogadra

Np. 1 mol atomów sodu zawiera 6,02·1023 atomów sodu,3 mole atomów żelaza zawiera 3x6,02·1023 = 18,06·1023 atomów żelaza.

Masa molowa Mx to masa 1 mola (atomów, cząsteczek, jonów itp.)

Masę molową wyraża się w gramach na mol ( g/mol). Np. masa molowa miedzi wynosi MCu=64g/mol

ZadaniaIle cząsteczek kwasu siarkowego(VI) znajduje się w 0,5 mola tego związku?

Układamy proporcję:231 6,02 10

0,5molmola x

− ⋅−

230,5 6,02 10 3,011

molaxmol⋅ ⋅= =

Odp. W 0,5 mola kwasu siarkowego(VI) znajduje się 3,01 cząsteczek tego kwasu.

Ile atomów tlenu znajduje się w 1molu kwasu siarkowego(VI)?

W jednej cząsteczce kwasu siarkowego znajduja się 4 mole tlenu Układamy proporcję:

231 6,02 104molmole x

− ⋅−

234 6,02 10 24,081

molxmol

⋅ ⋅= =

Odp. W 1 molu kwasu siarkowego(VI) znajduje się 24,08 atomów tlenu.

Oblicz, ile moli atomów tlenu znajduje się 3,2g tlenku siarki(VI).

Obliczamy masę molową SO3

332 / 3 16 / 80 /SOM g mol g mol g mol= + ⋅ =

w tlenku znajdują się 3 mole tlenuUkładamy proporcję80 33,2g moleg xmoli

−−

3,2 3 0,1280g mole molag

⋅ =

Odp. W 3,2g SO3 znajduje się 0,12mola atomów tlenu.

W ilu gramach NO znajduje się tyle samo moli atomów azotu, co w 0,6 molw N2O5?

W jednej cząsteczce tlenku znajdują się 2 mole atomów azotu.Obliczmy liczbę moli atomów azotu, jaka znajduje się w 6,0 mola N2O5:1 20,6mol molemola xmoli

−−

0,6 2 1,21mola molex molamol

⋅= =

Obliczmy masę molo NO:14 / 16 / 30 /NOM g mol g mol g mol= + =

obliczmy masę tlenku azotu(II), w jakiej znajduje się 1,2 mola atomów azotu:1 301,2mol gmola xg

−−

1,2 30 361mola gx gmol

⋅= =

Odp. W 0,6 mola N2O5 znajduje się tyle samo moli atomów azotu, co w 36 g NO.

Oblicz, ile moli zawiera się w 20 g wodorotlenku sodu.

Mamy obliczyć liczbę moli. Aby to zrobić należy zastosować jeden z podanych wyżej wzorów. Zastanówmy się co mamy. Mamy masę, a więc należy zastosować wzór

mnM

=

Wyliczymy z układu okresowego pierwiastków masę cząsteczkową związku. 2040 /

NaOH

NaOH

m gM g mol

==

20 0,540

m gn molgMmol

= = =

Odp: W 20g wodorotlenku sodu zawiera się 0,5 mola związku.

2. Prawo zachowania masy.

Łączna masa substratów równa jest łącznej masie produktów.

Ilość substratów = ilości produktów

Inaczej:W każdej przemianie chemicznej masa substancji biorących udział w reakcji chemicznej nie ulega zmianie, jest równa masie produktów powstałych w wyniku reakcji.

Prawo zachowania masy po raz pierwszy sformułował rosyjski chemik Michaił Łomonosow w roku 1748r. Niezależnie od M. Łomonosowa prawo zachowania masy odkrył francuski uczony Antoine Laurent Lavoisier (1789r.).

Zadanie:Przeprowadzono reakcję magnezu z parą wodną. W wyniku tej reakcji powstało 20g tlenku magnezu i 1g wodoru. Oblicz masę pary wodnej, która wzięła udział w tej reakcji.

Układamy równanie reakcji:Mg + H2O → MgO + H2

Wypisujemy pod reakcja dane z treści zadania:

Mg + H2O → MgO + H2

12g x 20g 1g

Strzałkę w równaniu możemy zastąpić znakiem równości, pamiętając, że prawa strona ma się równać lewej stronie.

12g + x = 20g + 1gx = 9g

Odp. W reakcji wzięło udział 9g pary wodnej.

3. Prawo stałości składu.

Pierwiastki tworzące związek chemiczny łączą się ze sobą w ściśle określonych stałych stosunkach wagowych.

Zadanie:Podaj, w jakim stosunku masowym połączone są ze sobą pierwiastki w tlenku glinu.

Wzór tlenku gliny Al2O3

Z wzoru odczytamy stosunek molowy pierwiastków:23

AlO

=

Na podstawie wzoru sumarycznego i mas atomowych obliczamy stosunek mas atomów w cząsteczce:

masa glinu 2 27 54 9masa tlenu 3 16 48 8

uu

⋅= = =⋅

Określ wzór sumaryczny jednego z tlenków azotu, w którym azot łączy się z tlenem w stosunku masowym 7:16

Określenie stosunku molowego azotu do tlenu:Stosunek masowy N:O = 7:16 = 14:32, zatem stosunek molowy N:O = 1:2

Wzór tlenku: N1O2 → NO2

Odp. Wzór sumaryczny tlenku azotu, w którym azot połączony jest z tlenem w stosunku masowym 7:16 to NO2.

4. Objętość molowa gazów. Objętość molowa gazów jest to stała objętość jednego mola gazu w warunkach normalnych (p=1013hPa, T=273K=0°C).

Oznaczana jest symbolem Vo i wynosi Vo = 22.4dm3/mol.

Wielkości tej nie stosuje się do ciał stałych ani cieczy!

Jednakowe objętości różnych gazów znajdujących się pod tym samym ciśnieniem i w tej samej temperaturze zawierają jednakową liczbę cząsteczek.

Z prawa tego wynika, że jednakowa liczba moli różnych gazów w tych samych warunkach ciśnienia i temperatury zajmuje tą samą objętość.

Jaką objętość w warunkach normalnych zajmuje 90 g tlenku azotu ?

Rozwiązanie:MNO = 30g/mol

3

3 3

1 22,43 3 22,4 67,2mol dmmole dm dm

−− ⋅ =

Odp. W warunkach normalnych 90g tlenku azotu zajmuje objętość 67,2 dm3.

Ile cząsteczek tlenku węgla zawiera 672 cm3 tego gazu w warunkach normalnych?

3 31 zawiera 1000dm cm

formułujemy proporcję:3

3

1 22,40,672

mol dmxmoli dm

−−

3

3

0,672 1 0,0322,4dm mol moledm

⋅ =

Liczba Avogadro wynosi 6,02·1023 cząsteczek / mol a więc :

231 6,02 100,03molmola x− ⋅

−23

220,03 6,02 10 1,8 10 cząsteczek1

molaxmol

⋅ ⋅= = ⋅

Odp. 672 cm3 tlenku węgla zawiera 1,8·1023 cząsteczek.