Кількість речовин — це фізична величина, що визначається числом структурних частинок (атомів, молекул, йонів тощо), які містяться в даній порції речовини. Вона позначається латинською літерою n (ен) або грецькою v (ню), оскільки літерою n (ен) позначається також і число атомів. За одиницю кількості речовини прийнято моль.

Моль — це така кількість речовини, яка містить стільки частинок (атомів, молекул, йонів та ін.), скільки міститься атомів у Карбоні ма-сою 0,012 кг (12 г).

Отже, маса 1 моль вуглецю дорівнює 12 г. А скільки у цій порції вуглецю кількістю речовини 1 моль міститься атомів Карбону?

Експериментально доведено, що 1 моль речовини містить 6,02•1023 (скорочено 6•1023) частинок (атомів, молекул, йонів та ін.).

Це число на честь італійського вченого називається числом Авогадро. Зазвичай число Авогадро позначають латинською літерою N з індексом А, тобто NA. 6,02•1023 моль-1 — стала Авогадро NA Число Авогадро 6,02•1023 показує число частинок, які містяться в 1 моль будь-якої речовини незалежно від її агрегатного стану.

Молярна маса

Між масою m і кількістю речовини v існує певний зв'язок. Щоб його виразити, скористаємося поняттям молярна маса (позначається М).

Молярна маса — це фізична величина, що дорівнює відношенню маси речовини до відповідної кількості речовини. M = m/v.

Одиниця молярної маси — кілограм на моль (кг/моль) або грам на моль (г/моль). Виходить, що маса 1 моль речовини і є її молярною масою Числове значення молярної маси дорівнює відносній атомній або відносній молекулярній (формульній) масі речовини.

Наприклад: потрібно з'ясувати, яка молярна маса кисню.

Оскільки Мr(02) = 32, то М(02) = 32 г/1 моль = 32 г/моль.

А яка молярна маса заліза? Ar(Fe) = 56; M(Fe) = 56 г/моль.

Молярну масу складної речовини можна обчислити, виходячи з молярних мас хімічних елементів, які входять до її складу.

Наприклад: Mr(H2S04) = 1 • 2 + 32 + 16 • 4 = 98; M(H2S04) = 98 г/моль. m(1 моль H2S04) = 98 г, тобто 98 г сульфатної кислоти H2S04 — це її маса, що відповідає кількості речовини 1 моль.

Отже, молярна маса — це стала характеристика кожної окремої речовини. Вона виражає залежність між масою і кількістю речовини, а тому дає змогу визначати одну величину за відомою іншою. Наприклад: масу за кількістю речовини і навпаки, кількість речовини за масою. Запам’ятай ці формули:

Молярний об’єм

Речовини можуть перебувати у твердому, рідкому і газоподібному стані. У 1 моль будь-якої речовини міститься 6,02⋅1023 структурних частинок.

Відстані між структурними частинками є різними і невеликими. Тому 1 моль твердих речовин чи рідин займає різні об'єми.

Відстані між молекулами газів є великою і приблизно однаковою, тому за об'єм 1 моль газу приймається об'єм простору, який вони займають.

Закон Авогадро:

В однакових об'ємах різних газів за однакових умов міститься однакове число молекул.

Однаковому числу молекул газів відповідають однакові об'єми.

Для розрахунків, пов'язаних з визначенням об'єму газів, використовують поняття молярного об'єму.

Молярний об'єм Vm — це відношення об'єму даної порції речовини до його хімічної кількості.

Vm(X)=V(X)ν(X).

Чисельно молярний об'єм дорівнює об'єму 1 моль речовини.

Зверни увагу! Молярний об'єм будь-якого газу при нормальних умовах (тиску 101,3 кПа і температурі 0 °С) дорівнює 22,4 л/моль.

Задачі, в основі яких лежать обчислення за хімічним рівнянням, якщо одна з речовин узята з надлишком, називаються скорочено «задачі на надлишок».

Їх ознака: в умові дано кількості (маси, об’єми, кількості речовини) обох реагентів.

Особливість задач даного типу полягає в тому, що в умові зазначається маса чи об’єм обох, що реагують речовин, одна з яких дається в кількості, більшій, ніж це необхідно для реакції (тобто, в надлишку).

Під час проведення реакції частина такої речовини залишається в реакційній суміші, тому що не прореагує повністю.

Для обчислення продукту реакції необхідно знати масу чи об’єм речовини, що прореагує повністю.

Саме за даними цієї речовини (вважається, що вона знаходиться у недостачі) і будуть проводитись обчислення, необхідні для продукту реакції.

Під час розв’язування задач на надлишок потрібно дотримуватись наступного алгоритму:

1. Прочитайте задачу.

2. Складіть її стислу умову.

3. Складіть рівняння хімічної реакції, що відбувається.

4. Обчисліть молярні маси речовин.

5. Обчисліть кількості вихідних речовин.

6. Порівняйте кількості речовин реагентів, що відповідають рівнянню реакції та умові задачі, і визначити вихідну речовину, яка повністю прореагувала та за якою речовиною здійснюють подальші обчислення.

7. Обчислити кількість продукту реакції за рівнянням реакції.

У задачах, в яких мова йде про взаємодію розчину лугу з розчином багатоосновної кислоти, в залежності від того яка з них у надлишку, продуктами можуть бути кислі та середні солі або їх суміші.Розв'язуючи задачі цього типу, насамперед потрібно обчислити за рівнянням реакції, який з реагентів узято в надлишку. Розрахунок продуктів здійснюють за речовиною, якої не вистачає.

Законспектуйте