Моль – единица количества вещества

10. Физические величины выражения порций вещества

В таблице 10 приведены формулы для расчёта основных физических величин: массы, молярной массы, объ­ёма и количества вещества. Эти расчёты необходимы для решения задач, которые основываются на взаимной связи физических величин и химических формул. При этом важно, чтобы единицы используемых величин были согласованы.

Расчёт массы вещества. В химии под веществом обычно понимается определённая совокупность атомных или молекулярных (структурных) частиц.

Расчёт массы вещества, если известны его молярная масса и количество вещества , производят по формуле:

m = М · ν,

где ν – количество вещества¹, М – его молярная масса.

Исходные формулы и расчёты на их основе массы, объёма и количества вещества

Исходная формула	Масса (m), г (кг)	Объём (V), см3 (мл), дм3 (л), м3	Количество вещества (ν), моль (кмоль)
Молярная масса М = г/моль (кг/кмоль)	m = М · ν		ν =
Молярный объём2 VМ = дм3/моль ( л/моль), м3/кмоль		V = VМ · ν	ν =
Плотность вещества ρ = г/см3 (г/мл), кг/л	m = V · ρ	V =

Таблица 10

Физические величины выражения порций вещества

Эта формула следует из опреде­ления молярной массы – массы одного моля – величин, равной отношению массы порции вещества к количеству вещества в этой порции.

Расчёт массы вещества, если известны его объём и плотность, производят по формуле

m = V · ρ,

где V – объём вещества, ρ – его плотность.

Эта формула следует из определения плотности – величины, определяемой для однородного вещества его массой в единице объёма.

Расчёт количества вещества. Физическая величина, характеризующая число структурных единиц (атомов, молекул, ионов, протонов, электронов) в порции вещества, называется количеством вещества. В Международной системе единиц¹ единицей количества вещества является моль.

Применяя понятие "количество вещества", в каждом конкретном слу­чае следует указывать, о каких структурных единицах идёт речь. Например, выраже­ние "один моль водорода" не является однозначным, поскольку из него не ясно, име­ется ли в виду один моль атомов водорода Н или один моль молекул водорода Н₂.

Расчёт количества вещества, если известны его масса и молярная масса, производят по формуле

ν = ,

где m – масса вещества, М – его молярная масса.

Эта формула следует из определения молярной массы.

Расчёт количества вещества газообразного вещества, если известны его объём и молярный объём, производят по формуле

ν = ,

где V – объём газообразного вещества, V_М – его молярный объём.

Эта формула следует из определения молярного объ­ёма – объём одного моля – величины, равной отношению объёма порции вещества к количеству вещества в этой порции.

Объём и молярный объём газа должны быть измерены при одинаковых тем­пературе и давлении.

Расчёт количества вещества можно осуществить через число моле­кул:

ν = .

где N_А – посто­янная (число) Авогадро (6,02 ·10²³ моль^–1).

Расчёт объёма вещества, если известны его масса и плотность, производят по формуле

V = .

Эта формула следует из определения плотности.

Расчёт объём вещества в любом агрегатном состоянии если извест­ны количество этого вещества и его молярный объём, производят по формуле:

V = V_М · ν

Эта формула следует из определения молярного объёма.

Расчёт молярной массы вещества, если известны масса и количество этого вещества производят по формуле:

М = .

Расчёт молярной массы атомов элемента, а также простого или сложного вещества производят по известной массе атомных или молекулярных частиц

М = m_а · N_А ; М = m_m · N_А,

где m_а – масса атома данного химического элемента (г),

m_m – масса молекулы данного вещества,

N_А – число Авогадро.