2. Кількість речовини

Кількість речовини найбільш природно було б вимірювати чис лом молекул або атомів у тілі. Але число молекул у будь якому ма кроскопічному тілі настільки велике, що в розрахунках викорис товують не абсолютне число молекул, а відносне. ^ Фізичну величину, що визначає число молекул у певному тілі,

називають кількістю речовини.

Як одиницю вимірювання кількості речовини вибрали таку кількість молекул, щоб їхня загальна маса, виражена в грамах, чи сельно дорівнювала відносній молекулярній масі.

Оскільки маси окремих молекул відрізняються одна від одної, то однакові кількості різних речовин мають різну масу. Напри клад, 10²⁵ молекул водню і 10²⁵ молекул кисню вважаються од наковою кількістю речовини, хоча вони мають різні маси (33,45 г і 531,45 г відповідно). Отже, маса не є мірою кількості речовини.

Одиницею кількості речовини є моль. ^ Один моль — це кількість речовини, що містить стільки ж мо

лекул, скільки атомів Карбону міститься у 12 г вуглецю.

Кількість речовини в зразку, виражена в моль, позначається V.

Для більшості розрахунків (у тому числі для розв'язання задач) можна прийняти, що один моль містить стільки ж молекул, скіль ки атомів Гідрогену міститься в 1 г водню.

3. Стала Авогадро

Число N молекул, що містяться в тілі, пропорційне кількості речовини V, що міститься в цьому тілі: N □ V. Коефіцієнт пропор ційності називають сталою Авогадро й позначають N_A. ^ Кількість молекул в одному моль називається сталою Авога

дро:

N_A = 6,02 10²³ моль^-1.

Маса одного моль води, що містить N_A молекул, дорівнює 18 г, а маса однієї молекули води дорівнює 18 а.о.м. Отже, стала Аво гадро є перекладним множником між грамом і атомною одиницею маси: в одному грамі міститься N_A атомних одиниць маси.

Оскільки стала Авогадро чисельно дорівнює числу молекул в одному моль, то

N. = *.

V

Якщо кількість речовини V у певному тілі відома, легко обчис лити число молекул N у цьому тілі:

N

4. Молярна маса

Масу одного моль речовини називають молярною масою. Маса т тіла пропорційна кількості речовини V, що міститься

в цьому тілі. Тому відношення — характеризує речовину, з якої

V

складається це тіло: чим «важчі» молекули речовини, тим більше це відношення.

^ Відношення маси речовини т до кількості речовини V назива ється молярною масою і позначається М :

т

М = —.

V

Якщо прийняти в цій формулі V = 1, отримаємо, що молярна маса речовини чисельно дорівнює масі одного моль цієї речовини.

Одиницею вимірювання молярної маси в системі СІ є кг/моль, оскільки маса вимірюється в кілограмах, а кількість речовини — у моль. Наприклад, молярна маса водню дорівнює М = 2 а/і ї еіі = 2 • 10^-3 еа/і ї еіі.

Якщо молярна маса М і кількість речовини V відомі, можна обчислити масу речовини:

т = V ММ.

Знання сталої Авогадро дозволяє обчислити масу однієї моле кули. Нехай тіло містить 1 моль речовини. Тоді маса тіла чисельно дорівнює М, а число молекул у ньому чисельно дорівнює Ы_А. По значаючи масу однієї молекули т₀, дістаємо:

М

Можна сказати, що Ы_А — це «місток» між макросвітом (сві том тіл, що оточують нас) і мікросвітом (світом атомів і молекул). Якщо тіло містить V моль речовини, то число молекул N у цьому тілі визначається виразом:

N = ^ = М^.

Відношення числа молекул N до об'єму V, який займають ці молекули, називається концентрацією молекул і позначається п :

N

п = —.

V

Концентрація молекул вимірюється в 1/м³.

Запитання до учнів під час викладу нового матеріалу

1. Яка відносна атомна маса атома Оксигену? відносна молекуляр на маса молекули кисню? молекули води? молекули вуглекис лого газу?

2. Виразіть у кг/моль молярну масу води, кисню й вуглекислого газу.

3. Як можна обчислити масу молекули будь якої речовини?

4. Як обчислити число моль речовини в тілі, якщо відома його маса?

5. Як обчислити число моль речовини в тілі, якщо відоме число частинок у ньому?

ЗАКРІПЛЕННЯ ВИВЧЕНОГО МАТЕРІАЛУ