10.5: Перетворення між масою та кількістю частинок

Малюнок$\PageIndex{1}$ (Кредит: Лаура Герін; Джерело: CK-12 Foundation; Ліцензія: CC BY-NC 3.0 (відкривається в новому вікні))

Скільки там газу?

Авогадро цікавився вивченням газів. Він припускав, що рівні обсяги газів при однакових умовах містять однакову кількість частинок. Інші дослідники вивчали, скільки частинок газу було в конкретних обсягах газів. Зрештою, вчені змогли розробити взаємозв'язок між кількістю частинок і масою, використовуючи уявлення про родимки.

Перетворення між масою та кількістю частинок

У розділі «Перетворення між родимками та масою» ви дізналися, як перетворювати взад-вперед між родимками та кількістю представницьких частинок. Тепер ви бачили, як конвертувати туди-сюди між родимками і масою речовини в грамах. Ми можемо об'єднати два типи проблем в один. Маса і кількість частинок пов'язані з грамами. Для перетворення маси в число частинок або навпаки, потрібно перетворення в молі.

Малюнок$\PageIndex{2}$: Перетворення від кількості частинок до маси або від маси до кількості частинок вимагає двох етапів. (Кредит: Крістофер Auyeung; Джерело: CK-12 Foundation; Ліцензія: CC BY-NC 3.0 (відкривається в новому вікні))

Приклад$\PageIndex{1}$: Converting Mass to Particles

Скільки молекул$20.0 \: \text{g}$ газу хлору,$\ce{Cl_2}$?

Рішення

Крок 1: Перерахуйте відомі величини та плануйте проблему.

Відомий

• Молярна маса$\ce{Cl_2} = 70.90 \: \text{g/mol}$
• $20.0 \: \text{g} \: \ce{Cl_2}$

Невідомий

• кількість молекул Cl ₂

Використовуйте два коефіцієнта перетворення. Перший перетворює грами$\ce{Cl_2}$ в родимки. Другий перетворює молі$\ce{Cl_2}$ в число молекул.

Крок 2: Розрахуйте.

$$20.0 \: \text{g} \: \ce{Cl_2} \times \frac{1 \: \text{mol} \: \ce{Cl_2}}{70.90 \: \text{g} \: \ce{Cl_2}} \times \frac{6.02 \times 10^{23} \: \text{molecules} \: \ce{Cl_2}}{1 \: \text{mol} \: \ce{Cl_2}} = 1.70 \times 10^{23} \: \text{molecules} \: \ce{Cl_2}\nonumber$$

Задача виконується за допомогою двох послідовних коефіцієнтів перетворення. Немає необхідності явно розраховувати родимки$\ce{Cl_2}$.

Крок 3: Подумайте про свій результат.

Оскільки дана маса становить менше половини молярної маси хлору, отримане число молекул менше половини числа Авогадро.

Резюме

• Проілюстровано розрахунки для переходів між масою та кількістю частинок.

Рецензія

1. Чому ми не можемо перетворити безпосередньо з кількості частинок в грами?
2. Скільки атомів хлору присутній в 1,70 × 10 ²³ молекулах Cl ₂?
3. Скільки молекул BH ₃ в 14,32 грамах BH ₃?