4.3: Перетворення моль-маси

Last updated
Save as PDF

Page ID: 18142

$ \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 описано в попередньому розділі, молярна маса виражається як «грам на моль». Слово per в цьому контексті має на увазі математичну залежність між грамами і моль. Подумайте про це як про співвідношення. Той факт, що співвідношення, існує між грамами та молями, означає, що ви можете використовувати розмірний аналіз для взаємоперетворення між ними. Наприклад, якби ми хотіли знати масу 0,50 моль молекулярного водню (H ₂), ми могли б встановити наступні рівняння:

Відома молярна маса Н ₂ становить:

\[\left ( \frac{2.06g\: H_{2}}{1\: mol\: H_{2}} \right ) \nonumber \]

Нам дано, що у нас 0, 50 молі H ₂, і ми хочемо знайти кількість грамів H ₂, що це представляє. Щоб виконати розмірний аналіз, ми розташуємо відоме та задане так, щоб одиниці скасували, залишаючи лише одиниці предмета, який ми хочемо знайти.

\[(0.5mol\: H_{2})\times \left ( \frac{2.06g\: H_{2}}{1\: mol\: H_{2}} \right )=x\, g\: H_{2}=1.0g\: H_{2} \nonumber \]

Вправа$\PageIndex{1}$

Визначте масу 0,752 моль газу Н ₂.
Скільки молей молекулярного водню присутній в 6,022 грамах Н ₂?
Якщо у вас 22,414 грам Cl ₂, скільки у вас родимок молекулярного хлору?

Ми також можемо використовувати те, що часто називають співвідношенням (насправді просто співвідношення) для перетворення між кількістю родимок та числом речей (як у 6.02 x 10 ²³ речі на моль). Наприклад, якби ми хотіли знати, скільки молекул Н ₂ є в 3,42 молі газу Н ₂, ми могли б встановити наступні рівняння:

Відоме співвідношення молекул на моль становить:

\[\left ( \frac{6.02\times 10^{23}molecules\: H_{2}}{1\: mol\: H_{2}} \right ) \nonumber \]

Нам дано, що у нас є 3,42 молі H ₂, і ми хочемо знайти кількість молекул Н ₂, що це представляє. Щоб виконати розмірний аналіз, ми розташуємо відоме та задане так, щоб одиниці скасували, залишаючи лише одиниці предмета, який ми хочемо знайти.

\[(3.42mol\: H_{2})\times \left ( \frac{6.02\times 10^{23}molecules\: H_{2}}{1\: mol\: H_{2}} \right )=x\: molecules\: H_{2}=2.06\times 10^{24}\: molecules\: H_{2} \nonumber \]

І нарешті, ми можемо об'єднати ці дві операції і використовувати per відносини для перетворення між масою і кількістю атомів або молекул. Наприклад, якби ми хотіли знати, скільки молекул H ₂ є в 6,022 грамах газу H ₂, ми могли б встановити наступний ряд рівнянь:

Відома молярна маса Н ₂ дорівнює

\[\left ( \frac{2.016gH_{2}}{1molH_{2}} \right ) \nonumber \]

Відоме співвідношення молекул на моль становить ${\ стиль відображення\ ліворуч ({\ frac {6. {\ текст {02}}\ час {\ текст {10}} ^ {\ текст {23}} {\ текст {}} молекули {\ текст {H}} _ {\ текст {2}}} {\ текст {}} мол {\ текст {H}} _ {\ текст {2}}}}\ праворуч)}$

\[\left ( \frac{6.02\times 10^{23}molecules\: H_{2}}{1\: mol\: H_{2}} \right ) \nonumber \]

Нам дано, що у нас 6,022 грама Н ₂, і ми хочемо знайти кількість молекул Н ₂, що це представляє. Як завжди, для виконання розмірного аналізу ми організовуємо відомі співвідношення та дані так, щоб одиниці скасували, залишаючи лише одиниці елемента, який ми хочемо знайти.

\[(6.022gH_{2})\times \left ( \frac{1molH_{2}}{2.016gH_{2}}\right )\times \left ( \frac{6.02\times 10^{23}molecules\: H_{2}}{1\: mol\: H_{2}} \right )=x\; molecules\; H_{2}=1.80\times 10^{24} \nonumber \]

Вправа$\PageIndex{1}$

Виявлено, що зразок молекулярного хлору містить 1,0 х 10 ²⁰ молекул Cl ₂. Яка маса (в грамах) цього зразка?
Скільки молів піску, діоксиду кремнію (SiO ₂), і скільки молекул піску міститься в 1,00 фунта (454г) піску?
Ви додаєте 2,64 х 10 ²³ молекули гідроксиду натрію (Drano™; NaOH), щоб ваш стік. Скільки це родимок і скільки грам?