Моль және молярлық масса

2-сабақ.
Сыныбы: 10а
Сабақтың тақырыбы: Моль және молярлық масса.
Сабақтың мақсаты: оқушыларға моль және молярлық масса ұғымдарын
тереңдете түсіндіріп, формуласы бойынша
заттың салыстырмалы молекулалық массасын және
молярлық массасын есептеуді үйрету.
Сабақтың типі: Жаңа материалды меңгерту сабағы
Көрнекіліктер: интерактивті тақта, оқулықтар, электронды оқулықтар, т.б.
Теориялық және қолданбалы химияның халықаралық Одағының (JUPAC) ұсынысы бойынша зат мөлшерінің бірлігі ретінде заттың құрамында 6,02 1023 құрылым бірлігі (атом, молекула, ион және т.б.) бар мөлшері алынған. Ол моль деп аталады және n немесе v әрпімен белгіленеді. Заттың формуласы жақшаныц ішіне алынып жазылады, мысалы, v(H), v(Fe) немесе v(H2O).
Моль 1971 жылдан бастап өлшем бірліктерінің халықаралық жүйесіне (SJ) зат мөлшерінің бірлігі ретінде енгізілген.
Моль дегеніміз көміртектің 12С изотопының 0,012 кг массасында канша көміртек атомдары болса, құрамында сонша құрылым бірліктері (молекулалар, атомдар, иондар және т.б.) бар кез келген заттың мөлшері.
Көміртектің бip атомының (m (12С)=1,993 1026кг) массасын біле отырып, оның сан жағынан салыстырмалы атомдық массасына тең мөлшеріндегі көміртек атомдарының санын есептеп шығаруға болады:
N(C) =0,012кг/(1,993 10-26кг) =12/1,993 10-23г = 6,02 1023
Кез келген заттың 1 моль мөлшеріндегі құрылым бірліктерінің саны бірдей жене ол – 6,02 1023 тең. Бұл сан Авогадро тұрақтысы деп аталады жене NA деп белгіленеді: NA= 6,02 1023 1/моль. Егер кез келген заттың құрылым бірліктерінің саны белгілі болса, оның зат мөлшерін табуға болады:
NА=6,02 1023 1/моль
Заттың 1 моль мөлшерінің массасын молярлық масса деп атайды және үлкен М(Х) әрпімен белгілейді, жақшаның iшiнe сол элемент атомының символын немесе заттың (X) формуласын жазады. Оның өлшем бipлігi кг/моль немесе г/моль. Мысалы:
М(Н) = 1,0079 г/моль
М(Н2) = 2,0158 г/моль
М(Н20) = 18,01534 г/моль
Молярлык, масса заттың массасы мен оның зат мөлшерінің (v) қатынасын көрсететін туынды шама:
М = m/v
Егер заттың 1 молекуласының массасын білсек, онда оның молярлық массасын оңай табуға болады:
Мысалы: m(Н2О) = 2,99 1026 кг
М(Н2О)= m (Н2О) NА=2,99 10-26кг 6,02 1023г/моль=0,018 кг/моль = 8г/моль.
Жалпы, заттың г/моль бірлігімен алынған молярлық массасы сан жағынан оның салыстырмалы молекулалық (атомдық) массаларына тең.
Мысалы:
Аr(Н)=1,0079 М(Н)=1,0079 г/моль
Mr(H2)=2,0158 М(Н2)= 2,0158 г/моль
Мr(Н2O)=18,01534 М(Н2O)= 18,01534 г/моль
және т.с.с.
1 – мысал. Сутек газының 2 моль мөлшерінің массасын, көлемін (қ.ж.) және ондағы сутек молекулаларының санын есептеңіздер.
Шешуі:
M(H2) =v(H2)M(H2) =2 моль 2 г/моль= 4 г.
V(H2) =v(H2)Vм =2моль 22,4л/моль=44,8л.
N(H2) =v(H2)NА =2 моль 6,02 1023 1/моль= 12,04 1023 .
2 – мысал. Массасы 40 г оттек газының көлемін (қ.ж.) және ондағы молекулалардың санын табыңыздар.
Шешуi:
Алдымен 40 г оттек газының зат мөлшерін табамыз:
v (О2) = m (О2)/М(О2) =40г/32г/моль= 1,25 моль
Одан кейінш зат мөлшерін пайдаланып, газдың мөлшерін және ондағы молекулалар санын табамыз:
V=v Vm =1,25моль 22,4л/моль=28л.
N= v NА= 1,25моль 6,02 1023 1/моль=7,525 1023
3 – мысал. Kөмip қышқыл газының миллиард молекуласының көлемі (қ.ж.) және жалпы массасын табыңыздар.
Шешуі:
Алдымен зат мөлшерін табамыз:
v =N/NА= 1000 000000/6,02 1023г/моль=1,66 10-25моль
Оның көлемі (қ.ж).
V= v Vм=1,66 10-15 моль 22,4л/моль = 3,72 10-14 л.
Оның массасы:
m=v M(CО2)= 1,66 10-15 моль 44 г/моль = 73,04 10-14 г
4 – мысал. Сұйык судың 1 л көлеміндегі зат мөлшері қандай және онда шамамен қанша молекула бар?
Шешуі:
Есептің шартында сұйық судың тығыздығы келтірілмеген.
Олай болса оның мәнін шамамен р(Н2O)=1 г/мл деп аламыз.
Сонда 1 см3— 1 мл.
m=pV= 1 г/мл 1000 мл = 1000 г.
Оның зат мөлшері:
v (Н2O) = m (Н2O)/М (Н2O) = 1000 г/18г/моль=55,55моль
N(H2O)=v(H2O) NА=55,55моль 6,02 1023 г/моль=3,34 1025
Үйге:
1. Атом сандары 1 г. сутек газындағыдай болу үшін темірдің қандай массасын алу қажет.
2. Зат мөлшері 64 г оттек газындағыдай болу үшін натрий хлоридінің қандай массасын алу керек?