Сколько молекул в железе

Дана масса вещества:
m(Fe)=1 кг
найдем молярную массу вещества:
M(Fe)=56 г/моль
найдем количество вещества:
v=m/M=1 / 56 (моль
найдем число атомов: 1/56*6,02*10^23= 0,11*10^23

Дана масса вещества:
m(Fe)=1 кг
найдем молярную массу вещества:
M(Fe)=56 г/моль
найдем количество вещества:
v=m/M=1 / 56 (моль
найдем число атомов: 1/56*6,02*10^23= 0,11*10^23

Разделы: Химия

Класс: 8

Цель: Познакомить учащихся с понятиями «количество вещества», «молярная масса» дать представление о постоянной Авогадро. Показать взаимосвязь количества вещества, числа частиц и постоянной Авогадро, а также взаимосвязь молярной массы, массы и количества вещества. Научить производить расчёты.

Тип урока: урок изучения и первичного закрепления новых знаний.

Ход урока

I. Организационный момент

II. Проверка д/з по теме: «Типы химических реакций»

III. Изучение нового материала

1. Количество вещества – моль

Вещества вступают в реакцию в строго определённых соотношениях. Например, чтобы получить вещество вода нужно взять столько водорода и кислорода, чтобы на каждые две молекулы водорода приходилась одна молекула кислорода:

Чтобы получить вещество сульфид железа, нужно взять столько железа и серы, чтобы на каждый атом железа приходился один атом серы.

Чтобы получить вещество оксид фосфора, нужно взять столько молекул фосфора и кислорода, чтобы на четыре молекулы фосфора приходилось пять молекул кислорода.

Определить количество атомов, молекул и других частиц на практике невозможно – они слишком малы и не видны невооружённым глазом. Для определения числа структурных единиц (атомов, молекул) в химии применяют особую величину – количество вещества (v – ню). Единицей количества вещества является моль.

  • Моль – это количество вещества, которое содержит столько структурных частиц (атомов, молекул), сколько атомов содержится в 12 г углерода.

Экспериментально установлено, что 12 г углерода содержит 6·10 23 атомов. Значит один моль любого вещества, независимо от его агрегатного состояния содержит одинаковое число частиц – 6· 10 23 .

  • 1 моль кислорода (O2) содержит 6·10 23 молекул.
  • 1 моль водорода (Н2) содержит 6·10 23 молекул.
  • 1 моль воды (Н2O) содержит 6·10 23 молекул.
  • 1 моль железа (Fe) содержит 6·10 23 молекул.

Задание: Используя полученную информацию, ответьте на вопросы:

а) сколько атомов кислорода содержится в 1 моле кислорода?

б) сколько атомов водорода и кислорода содержится в 1 моле воды (Н2O)?

– 6·10 23 ·2 = 12· 10 23 атомов водорода и 6·10 23 атомов кислорода.

Число 6·10 23 названо постоянной Авогадро в честь итальянского учёного 19 века и обозначается NА. Единицы измерения атомы/моль или молекулы/моль.

Читайте также:  Распознавание лиц по фото в контакте

2. Решение задач на нахождение количества вещества

Часто нужно знать, сколько частиц вещества содержится в определённом количестве вещества. Или же найти количество вещества по известному числу молекул. Эти расчёты можно сделать по формуле:

N = v·

где N – число молекул, NА – постоянная Авогадро, v – количество вещества. Из этой формулы можно выразить количество вещества.

v = N / NА

Задача 1. Сколько атомов содержится в 2 молях серы?

Задача 2. Сколько атомов содержится в 0,5 молях железа?

Задача 3. Сколько молекул содержится в 5 молях углекислого газа?

Задача 4. Какое количество вещества составляет 12·10 23 молекул этого вещества?

Задача 5. Какое количество вещества составляет 0,6·10 23 молекул этого вещества?

v = 0,6·10 23 / 6·10 23 = 0,1 моль.

Задача 6. Какое количество вещества составляет 3·10 23 молекул этого вещества?

3. Молярная масса

Для химических реакций нужно учитывать количество вещества в молях.

В: Но как на практике отмерить 2, или 2,5 моль вещества? В каких единицах лучше всего измерять массу веществ?

Для удобства в химии используют молярную массу.

Молярная масса – это масса одного моля вещества.

Обозначается – М. Измеряется в г/моль.

Молярная масса равна отношению массы вещества к соответствующему количеству вещества.

М = т / v

где М – молярная масса вещества, v – количество вещества, т – масса вещества.

v = т / М

Молярная масса – величина постоянная. Численное значение молярной массы соответствует значению относительной атомной или относительной молекулярной массы.

В: Как можно найти значения относительной атомной или относительной молекулярной массы?

Мr (S) = 32; M (S) = 32 г/моль – что соответствует 1 молю серы

Мr (Н2О) = 18; М (Н2О) = 18 г/моль – что соответствует 1 молю воды.

Следует отличать понятия «моль молекул» и «моль атомов».

Например, Н2О соответствует одному молю молекулы воды.

В: Сколько молей атомов кислорода и водорода содержится в одном моле молекулы воды?

В одном моле молекулы воды содержится два моля атомов водорода и один моль атомов кислорода.

4. Решение задач на нахождение массы вещества

Задача 7. Определить массу 0,5 моль железа.

Задача 8. Определить массу 0,25 моль меди

Задача 9. Определить массу 2 моль углекислого газа (СO2)

Задача 10. Сколько молей оксида меди – CuО составляют 160 г оксида меди?

Читайте также:  Распознать речь в текст

Задача 11. Сколько молей воды соответствуют 30 г воды

Задача 12. Сколько молей магния соответствует его 40 граммам?

IV. Закрепление

Фронтальный опрос:

  1. Что такое количество вещества?
  2. Чему равен 1 моль любого вещества?
  3. Что такое молярная масса?
  4. Отличается ли понятия «моль молекул» и «моль атомов»?
  5. Объясните на примере молекулы аммиака NН3.
  6. Зачем необходимо знать формулы при решении задач?

Задачи:

  1. Сколько молекул содержится в 180 граммах воды?
  2. Сколько молекул составляет 80 г углекислого газа?

V. Домашнее задание

Изучить текст параграфа, составить две задачи: на нахождение количества вещества; на нахождение массы вещества.

Литература:

  1. Гара Н.Н. Химия. Уроки в 8 классе: пособие для учителя. _ М.: Просвещение, 2009.
  2. Рудзитес Г.Е., Фельдман Ф.Г. Химия. 8 класс.: Учебник для общеобразовательных учебных учреждений – М.: Просвещение, 2009.

Сколько молекул содержится в 1 см 3 воды? Какова масса молекулы воды? Каков приблизительный размер молекулы воды?

Ответ и решение

n = 3,33·10 22 1/см 3 ; m = 2,99·10 -26 кг; a = 3,11·10 -10 м.

Масса 1 моля воды составляет 18 г, а его объем V — 18 см 3 . В 1 моле воды содержится число молекул, равное постоянной Авогадро NА = 6·10 23 . Число молекул в 1 см 3 n = NА/V = 3,33·10 22 . Масса одной молекулы m = 18/NА = 3·10 -26 кг. Объем V одной молекулы приблизительно равен 1/n см 3 . Тогда размер молекулы составит

.

Хорошо откачанная лампа накаливания объемом 10 см 3 имеет трещину, в которую ежесекундно проникает миллион частиц газа. Сколько времени понадобится для наполнения лампы до нормального давления, если скорость проникновения газа остается постоянной? Температура 0 °С.

Ответ и решение

Найдем число частиц газа, необходимое для наполнения лампы:

N = VNЛ = 10·2,69·10 19 см 3 ·см -3 = 2,69·10 20 ,

где V – объем лампы, NЛ – постоянная Лошмидта.

Время, необходимое для наполнения лампы со скоростью v = 10 6 с -1 , равно:

t = N/v = 2,69·10 20 /(10 6 ·с -1 ) = 2,69·10 14 c ≈ 8,5 млн. лет.

За 10 суток полностью испарилось из стакана 100 г воды. Сколько в среднем вылетало молекул с поверхности воды за 1 с?

Ответ и решение

≈ 3,8·10 18 молекул в секунду.

Переведем время t испарения воды из суток в секунды:

t = 10 сут. = 8,64·10 5 с.

Поскольку 1 моль воды имеет массу 18 г, то, используя постоянную Авогадро, можно найти число N молекул в 100 г воды:

Теперь найдем скорость v испарения воды:

В озеро средней глубиной 10 м и площадью 10 км 2 бросили кристаллик поваренной соли NaCl массой 0,01 г. Сколько ионов хлора оказалось бы в наперстке воды объемом 2 см 3 , зачерпнутом из этого озера, если считать, что соль, растворившись, равномерно распределилась в озере?

Читайте также:  Пропала корзина с рабочего стола как найти

Ответ и решение

1 моль поваренной соли имеет массу 58,5 г, из которых 23 г — масса натрия, а 35,5 г — масса хлора. Чтобы рассчитать массу хлора в брошенном кристаллике хлора, решим систему из двух уравнений:

Из системы получим, m(Cl) = 6·10 -3 г.

Теперь можно вычислить число частиц хлора N(Cl):

Число ионов хлора в наперстке будет меньше полученного числа во столько раз, во сколько раз объем наперстка меньше объема озера. Найдем это число:

N = 10 20 ·2·10 -6 /10 8 = 2·10 6 ионов хлора в наперстке.

Кристаллы поваренной соли NaCl кубической системы состоят из чередующихся атомов (ионов) Na и Cl.

Определить наименьшее расстояние между их центрами. Молярная масса поваренной соли ν = 58,5 г/моль, а ее плотность ρ = 2,2 г/см 3 .

Ответ и решение

Найдем сторону a куба, который занимает объем одного моля поваренной соли:

a = = 3 см.

Найдем, какое число ионов натрия и хлора приходится на одно ребро куба (общее число ионов натрия и хлора в 1 моле поваренной соли равно удвоенному числу молекул NaCl, т.е. 2NА):

n = ≈ 10 8 ионов.

Теперь найдем расстояние между ионами:

Кубическая кристаллическая решетка железа содержит один атом железа на элементарный куб, повторяя который, можно получить всю решетку кристалла. Определить расстояние между ближайшими атомами железа, если плотность железа ρ = 7,9 г/см 3 , атомная масса А = 56.

Ответ и решение

Найдем сторону a куба, который занимает объем одного моля железа:

a = = 1,9 см.

Найдем, какое число атомов железа приходится на одно ребро куба (общее число атомов железа в 1 моле равно NА):

n = ≈ 8,4·10 7 атомов.

Теперь найдем расстояние между атомами железа:

На пути молекулярного пучка стоит «зеркальная» стенка. Найти давление, испытываемое этой стенкой, если скорость молекул в пучке v = 10 3 м/с, концентрация n = 5·10 17 1/м 3 , масса m = 3,32·10 -27 кг. Рассмотреть три случая: а) стенка расположена перпендикулярно скорости пучка и неподвижна; б) пучок движется по направлению, составляющему со стенкой угол α = 45°; в) стенка движется навстречу молекулам со скоростью u = 50 м/с.

Как изменилось бы давление в сосуде с газом, если бы внезапно исчезли силы притяжения между его молекулами?

Leave a Reply

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

You may use these HTML tags and attributes:

<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>