Numărul de moli dintr-un sistem poate fi determinat folosind masa atomică a unui element, care poate fi găsit pe tabelul periodic. Această masă este de obicei o in medie a formelor abundente ale acelui element găsit pe pământ. Masa unui element este listată ca medie a tuturor izotopilor săi de pe pământ.

mole

Un mol de atomi de oxigen conține s \ (6,02214179 \ ori 10 ^ \) atomi de oxigen. De asemenea, un mol de atomi de azot conține s \ (6,02214179 \ ori 10 ^ \) atomi de azot. Numb er \ (6.02214179 \ times 10 ^ \) este numitul lui Avogadro numit r (\ (N_A \)) sau constanta lui Avogadro, după omul de știință din secolul al XIX-lea Amedeo Avogadro.

Fiecare atom de carbon-12 cântărește aproximativ \ (1,99265 \ ori 10 ^ \; g \); prin urmare,

\ [(1.99265 \ times 10 ^ \; g) \ times (6.02214179 \ times 10 ^ \; atoms) = 12 \; g \; \ text < of carbon-12>\ fără număr \]

Aplicațiile aluniței

Masa unui mol de substanță se numește Masă molară din acea substanță. Masa molară este utilizată pentru a converti grame dintr-o substanță în alunițe și este utilizată adesea în chimie. Masa molară a unui element se găsește pe tabelul periodic și este greutatea atomică a elementului în grame/mol (g/mol). Dacă se cunoaște masa unei substanțe, se poate calcula numărul de aluniți din substanță. Conversia masei, în grame, a unei substanțe în aluniți necesită un factor de conversie de (un mol de substanță/masa molară de substanță).

Conceptul de mol este aplicabil și compoziției compușilor chimici. De exemplu, luați în considerare metanul, CH4. Această moleculă și formula sa moleculară indică faptul că pe mol de metan există 1 mol de carbon și 4 moli de hidrogen. În acest caz, alunița este utilizată ca unitate comună care poate fi aplicată la un raport așa cum se arată mai jos:

\ [2 \ text < mol H >+ 1 \ text< mol O >= 1 \ text < mol >\ ce \ nonumber \]

În aceste reacții chimice, moli de H și O descriu numărul de atomi ai fiecărui element care reacționează pentru a forma 1 mol de \ (\ ce \).

Pentru a ne gândi la ce înseamnă o aluniță, ar trebui să o raportăm la cantități precum o duzină sau o pereche. La fel cum o pereche poate însemna două pantofi, două cărți, două creioane, două persoane sau două din orice altceva, o aluniță înseamnă 6,02214179 × 10 23 din orice. Folosind următoarea relație:

\ [\ text = 6.02214179 \ ori 10 ^ \]

este analog cu a spune:

Este destul de dificil să vizualizezi un aluniț de ceva, deoarece constanta lui Avogadro este extrem de mare. De exemplu, luați în considerare dimensiunea unui singur bob de grâu. Dacă toți oamenii care au existat în istoria Pământului nu ar face altceva decât să numere boabe de grâu individuale pentru întreaga lor viață, numărul total de boabe de grâu numărate ar fi totuși mult mai mic decât constanta lui Avogadro; numărul de boabe de grâu produse de-a lungul istoriei nici măcar nu se apropie de Numărul lui Avogadro.

Exemplu \ (\ PageIndex \): Conversia masei în alunițe

Câți moli de atomi de potasiu (\ (\ ce \)) sunt în 3,04 grame de metal pur de potasiu?

Soluţie

În acest exemplu, înmulțiți masa lui \ (\ ce \) cu factorul de conversie (masa molară inversă de potasiu):

39,10 grame este masa molară a unui mol de \ (\ ce \); anulați grame, lăsând moli de \ (\ ce \):

În mod similar, dacă alunitele unei substanțe sunt cunoscute, se poate determina numărul de grame din substanță. Conversia moli a unei substanțe în grame necesită un factor de conversie a masei molare a substanței/un mol de substanță. Trebuie pur și simplu să urmăm aceeași metodă, dar în direcția opusă.

Exemplu \ (\ PageIndex \): Conversia alunițelor în masă

Câte grame sunt 10,78 moli de calciu (\ (\ ce \))?

Soluţie

Înmulțiți moli de Ca cu factorul de conversie (masa molară de calciu) 40,08 g Ca/1 mol Ca, care apoi permite anularea alunițelor, lăsând grame de Ca.

Numărul total de atomi dintr-o substanță poate fi, de asemenea, determinat prin utilizarea relației dintre grame, alunițe și atomi. Dacă i se dă masa unei substanțe și i se cere să găsească numărul de atomi din substanță, trebuie mai întâi să convertim masa substanței, în grame, în alunițe, ca în Exemplul \ (\ PageIndex \). Apoi, numărul de moli al substanței trebuie convertit în atomi. Conversia aluniților unei substanțe în atomi necesită un factor de conversie de Constanta lui Avogadro (6,02214179 × 10 23)/un mol de substanță. Verificarea faptului că unitățile se anulează corect este o modalitate bună de a vă asigura că este utilizată metoda corectă.

Exemplu \ (\ PageIndex \): Atomi la masă

Câți atomi sunt într-o probă de 3,5 g sodiu (Na)?

Soluţie

În acest exemplu, înmulțiți grame de Na cu factorul de conversie 1 mol Na/22,98 g Na, cu 22,98 g fiind masa molară a unui mol de Na, care apoi permite anularea grame, lăsând moli de Na. Apoi, înmulțiți numărul de moli de Na cu factorul de conversie 6,02214179 × 10 23 atomi Na/1 mol Na, cu 6,02214179 × 10 23 atomi fiind numărul de atomi dintr-un mol de Na (constanta lui Avogadro), ceea ce permite apoi anularea de alunițe, lăsând numărul de atomi de Na.

Folosind constanta lui Avogadro, este, de asemenea, ușor de calculat numărul de atomi sau molecule prezente într-o substanță (Tabel \ (\ PageIndex \)). Înmulțind numărul de moli cu constanta lui Avogadro, unitățile mol se anulează, lăsând numărul de atomi. Tabelul următor oferă o referință pentru modurile în care aceste diferite cantități pot fi manipulate:

Tabel \ (\ PageIndex \): Factori de conversie Informații cunoscuteÎnmulțit cuRezultat
Masa substanței (g) 1/Masa molară (mol/g) Alunițe de substanță
Moli de substanță (mol) Constanta lui Avogadro (atomi/mol) Atomi (sau molecule)
Masa substanței (g) 1/Masa molară (mol/g) × Constanta lui Avogadro (atomi/mol)) Atomi (sau molecule)

Exemplu \ (\ PageIndex \): Masă în alunițe

Câți aluniți sunt în 3,00 grame de potasiu (K)?

Soluţie

În acest exemplu, înmulțiți masa lui K cu factorul de conversie:

39,10 grame este masa molară a unui mol de K. Gramele pot fi anulate, lăsând molii de K.

Exemplu \ (\ PageIndex \): Moles to Mass

Câte grame este în 10,00 moli de calciu (Ca)?

Soluţie

Acesta este calculul din Exemplu \ (\ PageIndex \) efectuat invers. Înmulțiți moli de Ca cu factorul de conversie 40,08 g Ca/1 mol Ca, cu 40,08 g fiind masa molară a unui mol de Ca. Alunițele se anulează, lăsând grame de Ca:

Numărul de atomi poate fi de asemenea calculat folosind Constanta lui Avogadro (6,02214179 × 10 23)/un mol de substanță.

Exemplu \ (\ PageIndex \): Masă la atomi

Câți atomi sunt într-o probă de sodiu (Na) de 3,0 g?

Soluţie

Convertiți grame în alunițe

Convertiți alunițele în atomi

rezumat

Alunița, prescurtată mol, este o unitate SI care măsoară numărul de particule dintr-o substanță specifică. Un mol este egal cu \ (6,02214179 \ ori 10 ^ \) atomi sau alte unități elementare, cum ar fi moleculele.

Probleme

  1. Folosind un tabel periodic, dați masa molară a următoarelor:
    1. H
    2. Vedea
    3. Nu.
    4. Cs
    5. Fe
  2. Convertiți în alunițe și găsiți numărul total de atomi.
    1. 5,06 grame de oxigen
    2. 2,14 grame de K
    3. 0,134 kg de Li
  3. Convertiți următoarele în grame
    1. 4,5 moli de C
    2. 7,1 moli de Al
    3. 2,2 moli de Mg
  4. Câți moli sunt în produsul reacției
    1. 6 mol H + 3 mol O →? mol H2O
    2. 1 mol Cl + 1 mol Cl →? mol Cl2
    3. 5 mol Na + 4 mol Cl →? mol NaCI

Răspunsuri

  1. intrebarea 2
    1. 1.008 g/mol
    2. 78,96 g/mol
    3. 20,18 g/mol
    4. 132,91 g/mol
    5. 55,85 g/mol
  2. intrebarea 2

2. 5,06g O (1mol/16,00g) = 0,316 mol de O

0,316 moli (6,022x10 23 atomi/1mol) = 1,904x10 23 atomi de O

3. 2,14g K (1mol/39,10g)= 0,055 mol de K

0,055 moli (6,022x10 23 atomi/1mol) = 3,312x10 22 atomi de K

4. 0.134kg Li (1000g/1kg) = 134g Li (1mol/6.941g) = 19,3 mol Li

19,3 (6,022x10 23 atomi/1mol) = 1,16x10 25 atomi de Li

  1. Întrebarea 3
    1. 4,5 moli de C (12,011g/1mol) = 54,05 g de C
    2. 7,1 moli de Al (26,98g/1mol) = 191,56 g de Al
    3. 2,2 moli de Mg (24,31g/1mol) = 53,48 g de MG
  2. Întrebarea 4
    1. 8. 6 mol H + 3 mol O → 3 mol H2O
    2. 9. 1 mol Cl + 1 mol Cl → 1 mol Cl2
    3. 10. 5 mol Na + 4 mol Cl → 4 mol NaCl + 1 mol Na (exces)