Формула нахождения количества молекул

Формула нахождения количества молекул

Количество вещества (число молей) системы:

n = N/NA ,

где N– число (молекул, атомов, ионов и т. п.), составляющих тело (систему); NA– постоянная Авогадро (NА=6,02×10 23 моль -1 ). Молярная масса вещества

М = m/n,

где m – масса тела; n – количество вещества этого тела.

Относительная молекулярная масса вещества

где ni – число атомов i-ro химического элемента, входящих в состав молекулы данного вещества; Аr,i– относительная атомная масса этого элемента. Количество вещества – число структурных элементов (молекул, атомов, ионов и т. п.), содержащихся в теле или системе. Количество вещества выражается в молях. Моль равен количеству вещества системы, содержащей столько же структурных элементов, сколько содержится атомов в углероде-12 массой 0,012 кг. Атомные массы приводятся в таблице Д. И. Менделеева. (См. также табл. 6 приложения).

Связь молярной массы М сотносительной молекулярной массой вещества.

где k=10 -3 кг/моль.

Количество вещества смеси газов

гдеn i – количество вещества,. Ni число молекул, mi масса, Mi молярная масса i-гoкомпонента смеси.

Уравнение Менделеева – Клапейрона (уравнение состояния идеального газа)

,

где т – масса газа, М – молярная масса газа, R – универсальная газовая

постоянная , n – количество вещества, Т – абсолютная термодинамическая температура.

Опытные газовые законы, являющиеся частными случаями уравнения Менделеева – Клапейрона для изопроцессов:

а) закон Бойля – Мариотта (изотермический процесс: T=const, m=const)

pV = const, или для двух состояний газа p1V1=p2V2

б) закон Гей-Люссака (изобарный процесс: р = const, m=const)

или для двух состояний

в) закон Шарля (изохорный процесс: V=const, m=const)

, или для двух состоянии

г)объединенный газовый закон (m=const)

, или

где p1, V1, T1 – давление, объем и температура газа в начальном состоянии; р2, V2, Т2 – те же величины в конечном состоянии.

Закон Дальтона, определяющий давление смеси газов, p=p1+p2+…+pn,

где pi– парциальные давления компонентов смеси, п — число компонентов смеси.

Парциальным давлением называется давление газа, которое производил бы этот газ, если бы только он один находился в сосуде, занятом смесью.

Молярная масса смеси газов

где mi – масса i-гo компонента смеси; – количество вещества i-гo компонента смеси; п – число компонентов смеси.

Массовая доля i-го компонента смеси газа (в долях единицы или процентах)

где m– масса смеси. Концентрация молекул

где N– число молекул, содержащихся в данной системе, r – плотность вещества, V– объем системы. Формула справедлива не только для газов, но и для любого агрегатного состояния вещества.

Основное уравнение кинетической теории газов

р = п ,

где – средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы.

Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы

= kT

где k– постоянная Больцмана .

Средняя полная кинетическая энергия молекулы

= kT

где i – число степеней свободы молекулы.

Зависимость давления газа от концентрации молекул и температуры

– средняя квадратичная; – средняя арифметическая; – наиболее вероятная,

где mi – масса одной молекулы. Относительная скорость молекулы ,

где – скорость данной молекулы.

Читайте также:  Хуавей п смарт яндекс маркет

Удельные теплоемкости газа при постоянном объеме (cV) и постоянном давлении (cр)

Связь между удельной с и молярной Степлоемкостями

Среднее число столкновений молекул за 1 секунду определяется формулой:

,

где диаметр молекул, концентрация молекул, средняя арифметическая скорость.

Средняя длина свободного пробега молекул можно вычислить по формуле:

Внутренняя энергия идеалыюго газа

Первое начало термодинамики

где Q–теплота, сообщенная системе (газу) ; DU – изменение внутренней

энергии системы; A– работа, совершенная системой против внешних сил. Работа расширения газа:

1) вобщем случае:

2) A = p(V2 V1 )–при изобарном процессе;

3) при изотермическом процессе:

4) при адиабатном процессе:

Уравнения Пуассона, связывающие параметры идеального газа при адиабатном процессе:

где Q1 – теплота, полученная рабочим телом от теплоотдатчика; Q2 – теплота, переданная рабочим телом теплоприемнику.

Термический КПД цикла Карно (идеального теплового двигателя):

где T1и T2–термодинамические температуры теплоотдатчика и тепло-приемника.

Коэффициент поверхностного натяжения:

или

где F– сила поверхностного натяжения, действующая на контур l, ограничивающий поверхность жидкости, – изменение свободной энергии поверхностной пленки жидкости, связанное с изменением площади DS поверхности этой пленки.

Формула Лапласа, выражающая давление р, создаваемое сферической поверхностью жидкости:

,

где R – радиус сферической поверхности.

Высота подъема жидкости в капиллярной трубке

,

где q – краевой угол (q=0 при полном смачивании стенок трубки жидкостью; q=p при полном несмачивании); R – радиус канала трубки; r – плотность жидкости, g– ускорение свободного падения.

Высота подъема жидкости между двумя близкими параллельными друг другу плоскостями

где d– расстояние между плоскостями.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Для студентов недели бывают четные, нечетные и зачетные. 9994 — | 7761 — или читать все.

МКТ — это просто!

«Ничто не существует, кроме атомов и пустого пространства …» — Демокрит
«Любое тело может делиться до бесконечности» — Аристотель

Основные положения молекулярно-кинетической теории (МКТ)

Цель МКТ — это объяснение строения и свойств различных макроскопических тел и тепловых явлений, в них протекающих, движением и взаимодействием частиц, из которых состоят тела.
Макроскопические тела — это большие тела, состоящие из огромного числа молекул.
Тепловые явления — явления, связанные с нагреванием и охлаждением тел.

Основные утверждения МКТ

1. Вещество состоит из частиц (молекул и атомов).
2. Между частицами есть промежутки.
3. Частицы беспорядочно и непрерывно движутся.
4. Частицы взаимодействуют друг с другом (притягиваются и отталкиваются).

Подтверждение МКТ:

1. экспериментальное
— механическое дробление вещества; растворение вещества в воде; сжатие и расширение газов; испарение; деформация тел; диффузия; опыт Бригмана: в сосуд заливается масло, сверху на масло давит поршень, при давлении 10 000 атм масло начинает просачиваться сквозь стенки стального сосуда;

— диффузия; броуновское движение частиц в жидкости под ударами молекул;

— плохая сжимаемость твердых и жидких тел; значительные усилия для разрыва твердых тел; слияние капель жидкости;

2. прямое
— фотографирование, определение размеров частиц.

Читайте также:  Видео панорама 360 градусов

Броуновское движение

Броуновское движение — это тепловое движение взвешенных частиц в жидкости (или газе).

Броуновское движение стало доказательством непрерывного и хаотичного (теплового) движения молекул вещества.
— открыто английским ботаником Р. Броуном в 1827 г.
— дано теоретическое объяснение на основе МКТ А. Эйнштейном в 1905 г.
— экспериментально подтверждено французским физиком Ж. Перреном.

Масса и размеры молекул

Размеры частиц

Диаметр любого атома составляет около см.

Число молекул в веществе

где V — объем вещества, Vo — объем одной молекулы

Масса одной молекулы

где m — масса вещества,
N — число молекул в веществе

Единица измерения массы в СИ: [m]= 1 кг

В атомной физике массу обычно измеряют в атомных единицах массы (а.е.м.).
Условно принято считать за 1 а.е.м. :

Относительная молекулярная масса вещества

Для удобства расчетов вводится величина — относительная молекулярная масса вещества.
Массу молекулы любого вещества можно сравнить с 1/12 массы молекулы углерода.

где числитель — это масса молекулы, а знаменатель — 1/12 массы атома углерода

— это величина безразмерная, т.е. не имеет единиц измерения

Относительная атомная масса химического элемента

где числитель — это масса атома, а знаменатель — 1/12 массы атома углерода

— величина безразмерная, т.е. не имеет единиц измерения

Относительная атомная масса каждого химического элемента дана в таблице Менделеева.

Другой способ определения относительной молекулярной массы вещества

Относительная молекулярная масса вещества равна сумме относительных атомных масс химических элементов, входящих в состав молекулы вещества.
Относительную атомную массу любого химического элемента берем из таблицы Менделеева!)

Количество вещества

Количество вещества (ν) определяет относительное число молекул в теле.

где N — число молекул в теле, а Na — постоянная Авогадро

Единица измерения количества вещества в системе СИ: [ν]= 1 моль

1 моль — это количество вещества, в котором содержится столько молекул (или атомов), сколько атомов содержится в углероде массой 0,012 кг.

Запомни!
В 1 моле любого вещества содержится одинаковое число атомов или молекул!

Но!
Одинаковые количества вещества для разных веществ имеют разную массу!

Постоянная Авогадро

Число атомов в 1 моле любого вещества называют числом Авогадро или постоянной Авогадро:

Молярная масса

Молярная масса (M) — это масса вещества, взятого в одном моле, или иначе — это масса одного моля вещества.

— масса молекулы
— постоянная Авогадро

Единица измерения молярной массы: [M]=1 кг/моль.

Формулы для решения задач

Эти формулы получаются в результате подстановки вышерассмотренных формул.

Масса любого количества вещества

и формула для 7 класса

(плотность х объем)

Количество вещества

Число молекул в веществе

Молярная масса

Масса одной молекулы

Связь между относительной молекулярной массой и молярной массой

Молекулярная физика. Термодинамика — Класс!ная физика

Урок 15. Химия 8 класс

Конспект урока "Количество вещества"

Следует различать массу и количество: 2 кг яблок – это масса, а 2 яблока – это количество. В жизни мы часто используем определённые порции, например, коробок спичек или мешок зерна, ведь никто из нас не будет поштучно покупать спички или зерно.

Читайте также:  Замените инициалами имена и отчества художников

В химии для измерения количество вещества была выбрана единица, которая объединила в себе число частиц и массу. Эта единица называется моль и обозначается буквой n (эн). Чтобы измерить 1 моль любого вещества, нужно взять его столько грамм, какова относительная атомная или относительная молекулярная масса вещества.

Давайте посмотрим на вещества количеством один моль: сравните, как отличается 1 моль воды, соли, кислоты и сахара. Почему? У этих веществ различная относительная молекулярная масса. У воды – 18, соли – 58,5, кислоты – 98, а сахара – 332, поэтому и масса вещества их тоже различна.

Например, 1 моль воды имеет массу 18 г, т.к. относительная молекулярная масса вода равна 18; 1 моль азота имеет массу 28 г, потому что относительная молекулярная масса его равна 28; 1 моль меди равен 64 г, т.к. относительная молекулярная масса ее равна 64.

А если нам нужно узнать, какую массу имеет вода количеством 2 моль, то мы 2 умножим на 18, т.е. 36 г; 0,5 моль азота имеет массу 14 г, т.к. 0,5 умножить на 28, будет 14.

Количество вещества не только связано с массой, но и с числом частиц.

Установлено, что 1 моль любого вещества содержит одинаковое число частиц. Это число равно 6,02 · 10 23 . Это число называется постоянной Авогадро, в честь итальянского ученого А. Авогадро и обозначается оно NA.

Т.е. 1 моль воды имеет массу 18 г и содержит 6,02 · 10 23 частиц; 2 моль воды имеет массу 36 г и содержит 12,04 · 10 23 частиц; 0,5 моль азота имеет массу 14 г и содержит 3,01 · 10 23 частиц.

Для того чтобы узнать число частиц (N), которое содержится в определенном количестве вещества, можно использовать формулу:

где n – количество вещества, т.е. число молей; N – число частиц.

Из этой формулы верны и следующие выражения:

Теперь дадим определение понятия моль – это такое количество вещества, в котором содержится 6,02 · 10 23 частиц этого вещества.

Используя новые формулы, решим задачи.

1. Определите количество вещества кислорода, в котором содержится 18,06 · 10 23 молекул.

Нам дано число молекул кислорода, найти нужноколичество вещества кислорода. Для решения этой задачи используем формулу n = N/ NA, подставляем значения в выражение и находим результат (величина NA является потоянной). Получается 3 моль. Следовательно, количество кислорода равно 3 моль.

2. Определите число молекул хлора (Cl2) которое, содержится в порции этого газа количеством вещества 0,1 моль.

В этой задаче по условию нам дано количество вещества хлора. Найти нужно число молекул. Следовательно, используем формулу N = NA · n, подставим данные в формулу, получаем результат 0,602 · 10 23 молекул. Получается, что порция хлора количеством 0,1 моль содержит 0,602 · 10 23 молекул.

Ссылка на основную публикацию
Фильм про девушку запертую в квартире
От нехватки ли бюджета, по сюжетному ли велению или просто из желания выпендриться, режиссеры время от времени помещают киноперсонажей в...
Установка строго с биоса
БИОС – основа, на которой работает вся система компьютера. Именно с его помощью осуществляется выполнение ввода или вывода информации, а...
Установка тахометра на дизель
И так…тахометр для дизеля …мечта многих владельцев старых тарахтелок в большинстве которых тахометра просто не было с завода…В старых дизельных...
Фильмы для ipod classic
Хорошо, когда есть возможность удобно устроиться перед широким экраном огромного телевизора, а что делать, когда находишься в дороге и доступа...
Adblock detector