10.4: Перетворення між родимками та масою

Last updated
Save as PDF

Page ID: 19703

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Як ми можемо отримати більше продукту?

Хімічні заводи завжди прагнуть вдосконалити свої процеси. Один із способів покращення - це вимірювання кількості матеріалу, виробленого в реакції. Знаючи, скільки зроблено, вчені та інженери можуть спробувати різні способи отримання більшої кількості продукту за меншими витратами.

Перетворення між родимками та масою

Молярна маса будь-якої речовини - це маса в грамах одного моля представницьких частинок цієї речовини. Представницькими частинками можуть бути атоми, молекули або формульні одиниці іонних сполук. Цей зв'язок часто використовується в лабораторії. Припустимо, що для певного експерименту потрібно 3,00 молі хлористого кальцію\(\left( \ce{CaCl_2} \right)\). Так як хлорид кальцію є твердою речовиною, було б зручно використовувати баланс для вимірювання маси, яка необхідна. Молярна маса\(\ce{CaCl_2}\) є\(110.98 \: \text{g/mol}\). Коефіцієнт перетворення, який може бути використаний тоді заснований на рівності, що\(1 \: \text{mol} = 110.98 \: \text{g} \: \ce{CaCl_2}\). Розмірний аналіз дозволить обчислити масу\(\ce{CaCl_2}\), яку ви повинні виміряти.

\[3.00 \: \text{mol} \: \ce{CaCl_2} \times \frac{110.98 \: \text{g} \: \ce{CaCl_2}}{1 \: \text{mol} \: \ce{CaCl_2}} = 333 \: \text{g} \: \ce{CaCl_2}\nonumber \]

Коли ви вимірюєте масу\(333 \: \text{g}\) з\(\ce{CaCl_2}\), ви вимірюєте 3,00 молі\(\ce{CaCl_2}\).

Хлорид кальцію. — Малюнок\(\PageIndex{2}\): Хлорид кальцію використовується як сушильний агент і як дорожнє обмерзання. (Кредит: Мартін Уокер (Користувач:Walkerma/Wikimedia Commons); Джерело: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Calcium_chloride.jpg(opens у новому вікні); Ліцензія: Громадське надбання)

Приклад\(\PageIndex{1}\): Converting Moles to Mass

Хром метал використовується для декоративного гальванічного покриття автомобільних бамперів та інших поверхонь. Знайти масу 0,560 моль хрому.

Рішення

Крок 1: Перерахуйте відомі величини та плануйте проблему.

Відомий

Молярна маса\(\ce{Cr} = 52.00 \: \text{g/mol}\)
\(0.560 \: \text{mol} \: \ce{Cr}\)

Невідомий

\(0.560 \: \text{mol} \: \ce{Cr}\)=? г

Один коефіцієнт перерахунку дозволить нам перетворити з молей\(\ce{Cr}\) в масу.

Крок 2: Розрахуйте.

\[0.560 \: \text{mol} \: \ce{Cr} \times \frac{52.00 \: \text{g} \: \ce{Cr}}{1 \: \text{mol} \: \ce{Cr}} = 29.1 \: \text{g} \: \ce{Cr}\nonumber \]

Крок 3: Подумайте про свій результат.

Так як потрібну кількість становило трохи більше однієї половини моля, маса повинна бути трохи більше однієї половини молярної маси. Відповідь має три значущі цифри через\(0.560 \: \text{mol}\).

Подібний коефіцієнт перетворення, що використовує молярну масу, може бути використаний для перетворення з маси речовини в молі. У лабораторній ситуації ви можете виконати реакцію і виробляти певну кількість продукту, який можна масажувати. Часто потім потрібно буде визначити кількість родимок виробу, яке утворилося. Наступна проблема ілюструє цю ситуацію.

Приклад\(\PageIndex{2}\): Converting Mass to Moles

Певну реакцію виробляє\(2.81 \: \text{g}\) гідроксид міді (II),\(\ce{Cu(OH)_2}\). Визначте кількість родимок, що виробляються в реакції.

Крок 1: Перерахуйте відомі величини та плануйте проблему.

Відомий

маса = 2,81г

Невідомий

моль Cu (OH) ₂

Один коефіцієнт перерахунку дозволить нам перетворити з маси в молі.

Крок 2: Розрахуйте.

Спочатку необхідно обчислити молярну масу\(\ce{Cu(OH)_2}\) з молярних мас\(\ce{Cu}\)\(\ce{O}\), і\(\ce{H}\). Молярна маса є\(97.57 \: \text{g/mol}\).

\[2.81 \: \text{g} \: \ce{Cu(OH)_2} \times \frac{1 \: \text{mol} \: \ce{Cu(OH)_2}}{97.57 \: \text{g} \: \ce{Cu(OH)_2}} = 0.0288 \: \text{mol} \: \ce{Cu(OH)_2}\nonumber \]

Крок 3: Подумайте про свій результат.

Відносно невелика маса утворюється продукту призводить до невеликої кількості родимок.

Симуляція

Практикуйте перетворення маси в родимки в побутових предметах в цьому моделюванні:

Скільки атомів в золотому кільці, піщинці або тілі людини?

Резюме

Описано розрахунки, що включають перетворення між молями матеріалу та масою цього матеріалу.

Рецензія

Ви маєте 19,7 грама матеріалу і дивуєтеся, скільки родимок утворилося. Ваш друг каже вам помножити масу на грами/моль. Ваш друг правильний?
Скільки грам MgO в 3.500 моль?
Скільки родимок Н ₂ О в 15,2 грамах чистого льоду?