2.4. Кількість речовини

Кількість речовини – фізична величина, що визначається числом часток – структурних елементів речовини: молекул, атомів, іонів, іонних асоціатів. Вона позначається латинським символом п або грецьким v. Одиницею її вимірювання є моль.

Моль – це кількість речовини, що містить стільки часток -структурних елементів речовини (молекул, атомів, іонів), скільки атомів є в ізотопі вуглецю ¹²С масою 0,012 кг.

Стала Авогадро – одна з фундаментальних фізичних сталих, пов'язана з атомною одиницею маси (добуток чисельних значень сталої Авогадро та атомної одиниці маси дорівнює одиниці, завдяки цьому чисельні значення відносних молекулярних та молярних мас збігаються).

Тому моль – це кількість речовини, що містить 6,02. х 10²³ структурних елементів речовини (молекул, атомів, іонів).

Поняття моль застосовують щодо речовини в будь-якому агрегатному стані. Моль речовини в будь-якому агрегатному стані за будь-яких умов містить 6,02 х 10²³часток – структурних елементів речовини.

Кількість речовини пов'язана з іншими величинами так:

n = m/M; n = N/N_A; n = V/V_{m ,}

де n – кількість речовини; m – маса речовини; М – молярна маса речовини; N – число часток; N_A – стала Авогадро; V – об'єм речовини; V_m– молярний об'єм речовини.

Молярна масса – фізична величина, що визначається відношенням маси речовини до кількості речовини, яка їй відповідає.

Молярна маса позначається через М. Визначальне рівняння:

М = m/n,

де m – маса речовини; n – кількість речовини.

Одиницею вимірювання є кг/моль (в СІ), г/моль (в інших). Чисельне значення молярної маси речовини, виміряної в г/моль^-1, дорівнює чисельному значенню відносної молекулярної маси.

Молярний об'єм – фізична величина, що визначається відношенням об'єму речовини до відповідної кількості речовини.

Вона позначається через V_m. Визначальне рівняня:

V_m = V/n,

де V – об'єм речовини; n – кількість речовини.

Одиниця вимірювання в Сl м³ / моль, в інших системах – л/моль. Молярний об'єм речовини на відміну від молярної маси не є постійною величиною для цієї речовини. Він залежить від її агрегатного стану та умов – тиску і температури. В хімії найчастіше використовують молярний об'єм газу за нормальних умов, який є постійною величиною для усіх газів і дорівнює V_{m н.у.} = 0,0224 м³/ моль = 22,4 л/моль (нормальні умови - тиск р_н = 101 325 Па =101,325 кПа , температура

Т_н = 273,15 К, або 0°С).

Тема 3. Основні закони, що використовуються для розв’язання задач

План:

1. Закон сталості складу речовини.

2. Закон збереження маси та енергії.

3. Закон об’ємних співвідношень.

4. Закон Авогадро.

Основні закони. У XVIII – XX ст. були відкриті закони фізики та хімії, які стали базою та складовою частиною атомно-молекулярного вчення.

3.1. Закон сталості складу

Закон сформульований у 1799 р. французьким вченим Ж. Прустом. Формулювання:

Кожна чиста речовина молекулярної будови має постійний (сталий) склад, що не залежить від місця та способу її добування.

Закон поширюється на речовини молекулярної будови (дальтоніди). Речовини немолекулярної будови, одержані за різних умов, можуть мати сталий і змінний склад (бертоліди).

Висновки закону:

1.Склад речовини молекулярної будови можна описати однією хімічною формулою з цілочисельними індексами.

2. Якщо одні й ті ж хімічні елементи сполучаються між собою в різних кількісних цілочисельних співвідношеннях, вони утворюють різні речовини.