Moli - je to důležitý pojem v chemii, který je měřítkem množství látky. Když mluvíme o množství látky, máme na mysli počet molekul nebo atomů této látky. Přírodní čísla, která označují počet molekul nebo atomů látky, se také nazývají Avogadrova čísla.
Ale jak vypočítáte počet molekul nebo atomů látky? K tomu je třeba znát molární hmotnost látky a množství gramu látky. Molární hmotnost je hmotnost 1 molu látky. To znamená, že chcete-li najít množství molů látky, musíte rozdělit hmotnost látky na její molární hmotnost. Poté lze najít počet molekul nebo atomů pomocí Avogadrova čísla přibližně 6,022 × 10^23 molekul nebo atomů v 1 molu látky.
Vezměme si příklad. Předpokládejme, že máme 128 gramů anhydridu sírového (SO2). Abychom vypočítali množství molů této látky, musíme její hmotnost rozdělit na molární hmotnost anhydridu sirného. Hmotnost anhydridu siřičitého je 64 g / mol, takže:
Počet molů SO2 = hmotnost SO2 / molární hmotnost SO2
Počet molů SO2 = 128 g / 64 g / mol
Počet molů SO2 = 2 mol
Nyní, abychom našli počet molekul SO2, vynásobíme počet molů této látky číslem Avogadro:
Počet molekul SO2 = počet molů SO2 * číslo Avogadro
Počet molekul SO2 = 2 mol * 6,022 × 10^23 molekul / mol
Počet molekul SO2 ø 1,204 × 10^24 molekul SO2
Podobně lze vypočítat počet molů a molekul hydroxidu sodného (NaOH), pokud máme jeho hmotnost. Molární hmotnost NaOH je 40 g/mol. Provedením výpočtů můžeme určit, že počet molů NaOH je 0,2 molu a počet molekul NaOH je asi 1,204 × 10^23 molekul.
Kolik molů a molekul je v 128 g SO2 a 8 g NaOH
Chcete-li zjistit počet molů a molekul v daných vzorcích, musíte použít údaje o molární hmotnosti látek a složení látky. V tomto případě máme dvě látky: SO2 (oxid siřičitý) a NaOH (hydroxid sodný).
1. Molární hmotnost SO2:
Molární hmotnost (m) SO2 = hmotnost (m) SO2 množství látky (N) SO2
Molární hmotnost (m) SO2 = 32,07 g / mol + 2 * 16,00 g / mol = 64,07 g / mol
2. Hmotnost SO2:
Hmotnost (m) SO2 = 128 g
3. Počet mol SO2:
Počet molů (n) SO2 = hmotnost (m) SO2 / molární hmotnost (m) SO2
Počet molů (n) SO2 = 128 g / 64,07 g / mol = 2 mol
4. Počet molekul SO2:
Počet molekul SO2 = počet molů SO2 * Avogadro's number (NA)
Počet molekul SO2 = 2 mol * 6,022 × 10 23 molekul / mol = 1,2044 × 10 24 molekul
5. Molární hmotnost NaOH:
Molární hmotnost (M) NaOH = hmotnost (m) NaOH / množství látky (n) NaOH
Molární hmotnost (M) NaOH = 22,99 g / mol + 16,00 g / mol + 1,01 g / mol = 39,99 g / mol
6. Hmotnost NaOH:
Hmotnost (m) NaOH = 8 g
7. Počet molů NaOH:
Počet molů (n) NaOH = hmotnost (m) NaOH / molární hmotnost (M) NaOH
Počet molů (n) NaOH = 8 g / 39,99 g / mol = 0,2 mol
8. Počet molekul NaOH:
Počet molekul NaOH = počet molů NaOH * Avogadro ' s number ( NA)
Počet molekul NaOH = 0,2 mol * 6,022 × 10 23 molekul / mol = 1,2044 × 10 23 molekul
Takže v roce 128 SO2 obsahuje 2 moly a 1,2044 × 10 24 molekul.
A 8 g NaOH obsahuje 0,2 molu a 1,2044 × 10 23 molekul.
Hmotnost a počet činidel
K určení počtu reaktiv v chemické reakci je nutné znát jejich hmotnost a molární hmotnost příslušných látek. Tyto informace umožňují vypočítat množství molů látky, která se podílí na reakci.
Podívejme se na příklad s reakcí mezi SO2 a NaOH.
| Látka | Massa, g. | Molární hmotnost, g/mol |
|---|---|---|
| SO2 | 128 | 64.06 |
| NaOH | 8 | 39.997 |
Nejprve zjistíme počet molů každého činidla:
Počet molů SO2 = hmotnost SO2 / molární hmotnost SO2 = 128 g / 64.06 g / mol = 2 mol
Počet molů NaOH = hmotnost NaOH / molární hmotnost NaOH = 8 g / 39.997 g / mol = 0.2 mol
Nyní víme, že reakce zahrnuje 2 mol SO2 a 0.2 mol NaOH. Tyto informace umožňují další výpočty, jako je určení poměru mezi reaktanty nebo výpočet množství reakčního produktu.
Molární hmotnost SO2 a NaOH
Molární hmotnost SO2:
- Atomová hmotnost síry (s) = 32,06 g / mol
- Atomová hmotnost kyslíku (O) = 16,00 g / mol
Molární hmotnost SO2 = atomová hmotnost síry + 2 * atomová hmotnost kyslíku = 32,06 g/mol + 2 * 16,00 g/mol = 64,06 g / mol.
Molární hmotnost NaOH:
- Atomová hmotnost sodíku (Na) = 22,99 g / mol
- Atomová hmotnost kyslíku (O) = 16,00 g / mol
- Atomová hmotnost vodíku (H) = 1,01 g / mol
Molární hmotnost NaOH = atomová hmotnost sodíku + atomová hmotnost kyslíku + atomová hmotnost vodíku = 22,99 g/mol + 16,00 g/mol + 1,01 g/mol = 40,00 g/mol.
Počet mol
Pro výpočet množství molů je nutné rozdělit hmotnost látky na její molární hmotnost. Vypočítáme počet molů každého činidla:
Hmotnost SO2 = 128 g
Molární hmotnost SO2 = 64 g / mol
Počet molů SO2 = hmotnost SO2 / molární hmotnost SO2 = 128 g / 64 g / mol = 2 mol
Hmotnost NaOH = 8 g
Molární hmotnost NaOH = 40 g / mol
Počet molů NaOH = hmotnost NaOH / molární hmotnost NaOH = 8 g / 40 g / mol = 0.2 mol
Takže 128 g SO2 obsahuje 2 moly oxidu siřičitého a 8 g NaOH obsahuje 0.2 mol hydroxidu sodného.
Počet molekul v SO2
Pro výpočet počtu molekul v SO2 je nutné znát molární hmotnost této sloučeniny a použít vzorec:
Počet molekul = hmotnost / molární hmotnost * Avogadro číslo
Molární hmotnost SO2 je 64 g / mol.
Na základě těchto informací vypočítáme počet molekul na 128 g SO2:
Počet molekul = 128 g / 64 g / mol * 6.022 × 10^23 molekul / mol
Výsledkem výpočtu bude počet molekul ve 128 g SO2.
Počet molekul v NaOH
Pro výpočet množství molekul látky je nutné znát její molární hmotnost a hmotnost vzorku. U NaOH je molární hmotnost přibližně 40 g/mol. Pokud vezmete 8 g NaOH, počet molekul lze určit následovně:
Hmotnost vzorku (g) / molární hmotnost látky (g/mol) = počet molů
8 g NaOH/40 g / mol = 0.2 mol
Počet molekul v jednom molu látky je přibližně 6.022 × 10^23 molekul, protože toto číslo se nazývá Avogadrova konstanta. Proto v 0.2 mol NaOH bude:
0.2 mol × 6.022 × 10^23 molekul / mol = 1.204 × 10^23 molekul
8 g NaOH tedy obsahuje přibližně 1.204 × 10^23 molekul.
Poměr molů SO2 a NaOH
K určení poměru molů SO2 a NaOH v reakci je nutné nejprve vyjádřit hmotnost každého činidla v molech. K tomu se používá molární hmotnost každé z látek.
Molární hmotnost SO2 je přibližně 64 g / mol, takže hmotnost 128 g SO2 obsahuje:
128 g SO2 * (1 mol SO2 / 64 g SO2) = 2 mol SO2
Molární hmotnost NaOH je přibližně 40 g / mol, takže hmotnost 8 g NaOH obsahuje:
8 g NaOH * (1 mol NaOH / 40 g NaOH) = 0.2 mol NaOH
Na základě získaných hodnot lze poměr molů SO2 a NaOH zaznamenat následovně:
- 2 mol SO2: 0.2 mol NaOH
1 mol NaOH tedy představuje 10 mol SO2 v této reakci.
Nadbytečné a omezující látky
V tomto kontextu hrají nadbytečné a omezující látky důležitou roli při výpočtu počtu molů a molekul reaktiv.
Omezující látka je činidlo, které se během chemické reakce zcela spotřebuje. Když omezující látka skončí, reakce se zastaví, i když ostatní reaktanty stále zůstávají. Rozlišit omezující látku lze porovnáním množství molů dané látky s počtem molů jiných činidel.
Přebytečná látka je činidlo, které zůstává po ukončení reakce. S informacemi o počtu molů každého činidla lze určit, která činidla jsou nadbytečná a v jakém množství.
Při výpočtu počtu molů a molekul v reakci je nutné určit omezující látku. K tomu se používají molární poměry reaktantů uvedené ve vyvážené rovnici chemické reakce.
Například pro výpočet počtu molů a molekul ve 128 g SO2 a 8 g NaOH je nutné stanovit, která z těchto látek je omezující. Za tímto účelem převedeme hmoty na moly a porovnáme poměry molů reaktantů v reakční rovnici.
Po stanovení omezující látky je možné vypočítat počet molů a molekul pro každé z reaktantů vzhledem ke stechiometrickým koeficientům v reakční rovnici.