От массы к молям и обратно
Выбери вещество и двигай ползунок. Все связанные величины пересчитываются вместе; под схемой объясняется каждый переход.
Для газа: 0 °C и 101,325 кПа; Vₘ ≈ 22,4 л/моль.
Учебная схема: размеры, цвета и расстояния условны. Переключатели показывают объяснённые примеры, оценка здесь не выставляется.
Маршрут от массы к количеству
Чтобы найти n по массе, нужно знать M вещества: n = m/M. Сначала читают формулу и вычисляют молярную массу, затем согласуют единицы. Деление граммов на граммы на моль даёт моли.
Для 36 г воды M = 18 г/моль, поэтому n = 36/18 = 2 моль. Это количество молекул H₂O, а не общее количество всех атомов в них. Для атомов H результат нужно дополнительно умножить на два.
Масса
36 г H₂O
Молярная масса
18 г/моль
Деление
36 / 18
Количество
2 моль H₂O
Количество вещества по массе находят делением на молярную массу. Вид подсчитываемых частиц задаёт химическая формула.
Обратный маршрут: масса по количеству
Если известно количество, массу находят умножением: m = n · M. Для 0,25 моль H₂SO₄ при M = 98 г/моль получится 24,5 г. Умножение не меняет состав вещества, а определяет размер его порции.
Величина M относится к одному молю. Поэтому удвоение n при неизменном веществе удваивает массу. Если меняется само вещество, необходимо заново определить M; одинаковое количество разных веществ нельзя умножать на одну общую молярную массу.
Состав
H₂SO₄: 2 · 1 + 32 + 4 · 16 = 98
Количество
n = 0,25 моль
Масса
m = 0,25 · 98 = 24,5 г
Массу порции находят умножением n на M. Пропорциональность относится к одному и тому же веществу.
Модель молекулы воды H₂O
В модели молекулы воды два атома H соединены с одним O; цвета и размеры условны.
Ben Mills · Wikimedia Commons · Public domain. Без изменений.
Не удалось загрузить изображение. Открыть источник
Кристаллы сульфата меди
Синие кристаллы медного купороса — сульфата меди(II) с кристаллизационной водой CuSO₄·5H₂O.
Crystal Titan · Wikimedia Commons · CC BY-SA 4.0. Без изменений.
Не удалось загрузить изображение. Открыть источник
От массы к числу частиц
Два перехода соединяют в цепочку: m → n → N. Для 4 г H₂ количество равно 4/2 = 2 моль, а число молекул — 2 · 6,02 · 10²³ = 1,204 · 10²⁴. Число атомов H в этой порции вдвое больше числа молекул.
Не следует умножать массу в граммах непосредственно на постоянную Авогадро: сначала нужно перевести её в моли. Проверка размерностей помогает заметить пропущенный переход. В записи результата сохраняют название частиц.
Масса водорода
4 г
Количество молекул
4 / 2 = 2 моль
Число молекул
1,204 · 10²⁴
Число атомов H
2,408 · 10²⁴
Массу переводят в число частиц через количество вещества. Индекс в формуле нужен для последующего подсчёта атомов.
Единицы и разумность ответа
Если M задана в г/моль, массу в килограммах сначала переводят в граммы. Например, 0,018 кг H₂O — это 18 г, то есть 1 моль, а не 0,001 моль. Аналогично 500 мг — это 0,5 г.
После расчёта оценивают порядок величины. Если порция воды имеет массу меньше 18 г, её количество должно быть меньше 1 моль. Такая проверка не заменяет вычисления, но быстро обнаруживает ошибку в тысячу раз или неверно выбранную операцию.
| Признак / объект | Что означает | Пояснение |
|---|---|---|
| 18 г воды | 1 моль | Один молярный набор |
| 9 г воды | 0,5 моль | Вдвое меньшая порция |
| 36 г воды | 2 моль | Вдвое большая порция |
Масса и молярная масса должны быть в согласованных единицах. Оценка размера ответа помогает обнаружить грубую ошибку.
Шесть выводов
Тест по параграфу10 вопросов · 4 варианта · один правильный · 0,5 балла за ответ · максимум 5
Учебный источник и иллюстрации
Основа: предоставленный учебник «Химия, 8 класс», § 7. Материал переработан для объяснения; источник: 8 класс. Химия — § 07. Вычисление химического количества вещества.pdf. Научные уточнения учитывают различие молекулярного и немолекулярного строения и границы учебных моделей.
Иллюстрации загружаются непосредственно с Wikimedia Commons; авторы и лицензии указаны под изображениями. Схемы и обучающие модели созданы для этого конспекта.
Royal Society of Chemistry: данные о химических элементах