Molul. Cantitatea de substanţă. Constanta lui Avogadro
Molul
Molul este una din cele 7 unităţi de bază ale Sistemului Internaţional de Unităţi de Măsură – SI. Conform acestuia :
- Molul este cantitatea de substanţă dintr-un sistem ce conţine atâtea entităţi elementare cât atomi sunt conţinuţi în 0,012 kilograme de carbon 12 (12C).
- Simbolul său este [mol].
- Atunci când molul este folosit ca unitate de măsură, trebuie specificat care sunt acele entităţi elementare. Acestea pot fi : atomi, molecule, ioni, electroni, alte particule sau grupuri de astfel de particule.
În urma determinărilor, a rezultat faptul că, numărul de atomi prezenţi în 0,012 kg (12 grame) de carbon 12 (12C) este de :
6,02214129×1023
Constanta lui Avogadro – NA
Acest număr defineşte şi constanta lui Avogadro (NA) utilizată pentru exprimarea masei molare a unei cantităţi de substanţă.
NA = 6,02214129×1023 mol-1
Molul este unitatea de măsură a cantităţii. Astfel, un mol de carbon 12 are 6,02214129×1023 atomi iar un mol de monezi de 50 de bani are tot 6,02214129×1023 monezi de 50 de bani.
Masa molară
Pentru o mai bună înţelegere, se defineşte masa molară M ca fiind masa unui mol de substanţă. În cele două cazuri, masa molară va diferi radical.
Masa molară a unui mol de carbon 12 este :
M(12C) = NA x m (12C) – constanta lui Avogadro înmulţită cu masa atomului de carbon 12 (12C) – sau numărul de atomi dintr-un mol de carbon 12 înmulţit cu masa fiecărui atom. Din definiţia molului ştim că, 12 g de carbon 12 conţin NA atomi.
m (12C) = 12 g / NA
M(12C) = 12 g = 0,012 kg
Masa molară a unui mol de monezi de 50 de bani ştiind că masa unei monezi de 50 bani (conform BNR) este m(50b) = 6,1 g :
M(50b) = NA x m (50b) = 6,02214129×1023 x 6,1 x 10-3 kg = 6,022 x 1020 kg.
Molul – Exemple
Pentru a înţelege motivul pentru care molul este utilizat în Sistemul Internaţional de unităţi de măsură utilizăm următorul exemplu:
În chimie, reacţiile au loc între atomi, dintr-un kg de oxigen şi un kg de hidrogen nu vor rezulta niciodată 2 kg de apă. Acest lucru se datorează numărului diferit de atomi prezenţi într-un kg de oxigen faţă de cel prezent într-un kg de hidrogen.
O moleculă de apă conţine doi atomi de hidrogen şi 1 atom de oxigen. 1 mol de molecule de apă conţine 2 mol de atomi de hidrogen + 1 mol de atomi de oxigen. Pentru a afla masa atomică relativă a unei molecule de apă procedăm astfel :
1 mol (H2O) = 2 mol (H) + 1 mol (O)
Masa atomică relativă a hidrogenului – este Mr (H) = 1,0079 ~ 1 g / mol
Masa atomică relativă a oxigenului – este Mr (O) = 15,9994 `~ 16 g / mol
Rezultă faptul că, masa unui mol de apă va fi :
Mr(H2O) = 2 x Mr (H) + Mr (O) = 2 x 1 g /mol (H) + 16 g /mol (O) = 18 g / mol (H2O) – masa molară a apei.
• Probleme rezolvate: 1. Calculează numărul de moli din 58,8 g de acid sulfuric (H2SO4). Se dau masele atomice relative: H = 1, S = 32, O = 16 Se dă: m H2SO4 = 58,8 g Ar H = 1, Ar S = 32, Ar O = 16 Se cere: v = ? Rezolvare: Se calculează masa molară a H2SO4: μ = 2Ar H + Ar S + 4Ar O = 2x1 + 32 + 4x16 = 2 + 32 + 64 = 98 g/mol Se calculează numărul de moli: v = m (g) / μ (g/mol) = 58,8 g / 98 g/mol = 0,6 moli H2SO4 MOL. MASĂ MOLARĂ 2. Calculează masa a 2,5 moli de azotat de cupru (Cu(NO3)2). Se dau masele atomice relative: Cu = 64, N = 14, O = 16. Se dă: v = 2,5 moli Ar Cu = 64, Ar N = 14, Ar O =16 Se cere: m = ? Rezolvare: Se calculează masa molară a Cu(NO3)2 μ = Ar Cu + 2Ar N + 6Ar O = 64 + 2 x 14 + 6 x 16 = 64 + 28 + 96 = 188 g/mol Se calculează masa, din relaţia ν = m(g) / μ (g/mol): m = v x μ = 2,5 moli x 188 g/mol = 470 g MOL. MASĂ MOLARĂ
• Probleme de rezolvat:
1. Calculează numărul de moli din: a) 32 g NaOH, b) 14,4 kg CuSO4, c) 1,8 L H2O (ρ apă = 1kg/L)
2. Calculează masa a: a) 3,5 moli CaBr2, b) 2kmoli CaO, c) 15mmoli NaNO3
3. Calculeazaaează numărul de molecule din: a) 272 g H2S, b) 10,2 kg NH3, c) 100 mL acetonă C3H6O (ρ = 0,8 g/mL) numărul de molecule din: a) 272 g H2S, b)
Niciun comentariu:
Trimiteți un comentariu