Количество вещества. Моль

Определение

Количество вещества ($n$) — физическая величина, пропорциональная числу структурных единиц (атомов, молекул, ионов) в данной порции вещества.

Моль — количество вещества, содержащее столько же структурных единиц, сколько атомов содержится в 12 г углерода-12 ($^{12}C$).

Число Авогадро

$N_A = 6{,}02 \times 10^{23}\ \text{моль}^{-1}$

Один моль любого вещества содержит $N_A$ структурных единиц.

Число частиц $N$ в порции вещества:

$N = n \cdot N_A$

Молярная масса

Молярная масса $M$ — масса одного моля вещества (г/моль). Численно равна относительной молекулярной массе $M_r$.

$M = \frac{m}{n}$

Основные формулы

$n = \frac{m}{M}$ $m = n \cdot M$ $M = \frac{m}{n}$

где $n$ — количество вещества (моль), $m$ — масса (г), $M$ — молярная масса (г/моль).

Примеры

1. Сколько молей в 36 г воды?

   $M(H_2O) = 2 \cdot 1 + 16 = 18$ г/моль

   $n = \dfrac{m}{M} = \dfrac{36}{18} = 2$ моль

2. Масса 0,5 моль NaCl:

   $M(NaCl) = 23 + 35{,}5 = 58{,}5$ г/моль

   $m = n \cdot M = 0{,}5 \cdot 58{,}5 = 29{,}25$ г

3. Сколько молекул в 0,25 моль $O_2$?

   $N = n \cdot N_A = 0{,}25 \cdot 6{,}02 \times 10^{23} = 1{,}505 \times 10^{23}$ молекул

4. Молярная масса неизвестного вещества: 11 г вещества составляют 0,25 моль.

   $M = \dfrac{m}{n} = \dfrac{11}{0{,}25} = 44$ г/моль

5. Масса 0,2 моль $CaCO_3$:

   $M(CaCO_3) = 40 + 12 + 3 \cdot 16 = 100$ г/моль

   $m = 0{,}2 \cdot 100 = 20$ г