2.7: Кількість речовини-родимок

Last updated
Save as PDF

Page ID: 22904

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

Відповідно до атомної теорії, атоми є одиницями хімічних реакцій. Формула HgBr ₂ вказує на те, що кожна молекула цієї речовини містить один атом ртуті і два атома брому. Тому, якщо ми запитуємо, скільки брому потрібно для отримання заданої кількості броміду ртуті (II), відповідь - два атоми брому для кожного атома ртуті або два атоми брому на молекулу. Іншими словами, скільки речовини ми маємо, залежить дуже важливим чином від того, скільки атомів або молекул присутній.

Поки що ми мали справу з масовими співвідношеннями. Чи є спосіб змінити маси атомів на числа атомів, тому легко побачити, скільки один елемент буде реагувати з іншим, просто дивлячись на кількість атомів, які потрібні?

Як ми бачимо нижче, схоже, немає фундаментального зв'язку між кількістю атомів або молекул в хімічних рівняннях та типовими показниками «скільки»:

кількість атомів або молекул в хімічних рівняннях
\(1 \text{ Hg } (l)\)	\( 1 \text{Br}_{2} (l)\)	\(\rightarrow\)	\(1 \text{ HgBr}_{2} (s)\)
\ (1\ текст {Hg} (л)\) "> 1 атом	\ (1\ текст {Br} _ {2} (л)\) "> 1 молекула	\ (\ стрілка вправо\) ">	\ (1\ текст {HgBr} _ {2} (s)\) "> 1 молекула
\ (1\ текст {Hg} (л)\) ">1,00 г	\ (1\ текст {Br} _ {2} (л)\) ">0.797 г	\ (\ стрілка вправо\) ">	\ (1\ текст {ГБр} _ {2} (и)\) ">1.797 г
\ (1\ текст {Hg} (л)\) ">1,00 мл	\ (1\ текст {Br} _ {2} (л)\) ">3,47 мл	\ (\ стрілка вправо\) ">	\ (1\ текст {HgBr} _ {2} (s)\) ">0,30 мл

«Скільки?» у вищезгаданому сенсі кількість присутніх атомів або молекул - це не те саме, що «скільки» за обсягом або масою. Потрібно 3,47 см ³ Br ₂ (l), щоб вступити в реакцію з 1 см ³ зразком Hg (l). Той самий 1 см ³ рт. Ст. (л) важить 13,59 г, але для реакції з ним потрібно було б лише 10,83 г Br ₂ (l). За обсягом потрібно більше брому, ніж ртуті, в той час як за масою потрібно менше брому, ніж ртуті. Однак в атомному сенсі атомів брому рівно вдвічі більше атомів ртуті і вдвічі більше брому, ніж ртуті.

На щастя, Міжнародна система вимірювань (IUPAC) має міру кількості, яка відображає кількість присутніх атомів, і вона називається моль. Для перспективи, 1 моль кубиків солі (як показано нижче) утворює куб 27 миль квадратних. Для додаткової перспективи, найшвидшому марафонцю у світі знадобиться всього близько 2 годин, щоб пробігти довжину однієї сторони. Крот - це величезна кількість... Дізнайтеся більше про це на наступній сторінці!

Зображення кредитів йдуть до Тоні Л. Вонга на Flickr.