Моль и молярная масса

Количество вещества и моль

В химических реакциях участвуют огромные числа атомов и молекул. Считать их поштучно невозможно, как невозможно пересчитать песчинки на берегу. Чтобы удобно работать с такими количествами, в химию ввели особую величину — количество вещества, которую обозначают буквой n. Единица количества вещества — моль.

Один моль — это порция вещества, содержащая столько же частиц (атомов, молекул, ионов), сколько атомов содержится в 12 граммах углерода. Это число одинаково для любого вещества и называется числом Авогадро. То есть и моль воды, и моль железа содержат одно и то же число частиц, хотя их массы разные.

NA = 6,02 · 10^23 частиц в одном моле

Связь числа частиц и количества вещества

Число частиц N находят, умножив количество вещества на число Авогадро. Эта формула позволяет от привычных молей перейти к настоящему числу молекул или атомов:

N = n · NA

Молярная масса

Молярная масса (обозначается M) — это масса одного моля вещества. Она измеряется в граммах на моль (г/моль). Численно молярная масса равна относительной молекулярной массе вещества, поэтому её легко найти по формуле: достаточно сложить атомные массы элементов и приписать единицы г/моль.

Главная формула расчётов

Массу, количество вещества и молярную массу связывает простая формула. Из неё можно выразить любую из трёх величин, если известны две другие:

n = m : M, где m — масса вещества в граммах
m = n · M — обратное действие, поиск массы по числу молей

Разбор примера

Сколько молей содержится в 36 граммах воды? Молярная масса воды M = 18 г/моль. Подставляем в формулу:

n = m : M = 36 : 18 = 2 моль

Значит, в 36 граммах воды содержится 2 моля молекул, то есть 2 · 6,02 · 10^23 = 1,204 · 10^24 молекул. Решим и обратную задачу: найдём массу 0,5 моль углекислого газа. Молярная масса CO2 равна 44 г/моль, тогда m = n · M = 0,5 · 44 = 22 г. Такие расчёты лежат в основе решения большинства задач по химии, ведь именно через количество вещества связывают между собой массы реагентов и продуктов в уравнении реакции.

Частые ошибки. Не путайте молярную массу M (г/моль) и массу вещества m (г). Перед расчётом всегда проверяйте формулу вещества и правильно считайте молярную массу с учётом всех индексов. Помните, что простые газы записывают двухатомными: кислород — O2, а не O.

Кратко о главном

• Количество вещества измеряют в молях.
• В одном моле 6,02 · 10^23 частиц — это число Авогадро.
• Молярная масса равна относительной молекулярной массе и измеряется в г/моль.
• Основная формула: n = m : M, обратная — m = n · M.
• Число частиц находят по формуле N = n · NA.