Работа № 6. Количество вещества. Моль. Молярная масса Вариант 1 1. Какое количество вещества содержится в 306 г оксида алюминия Al₂O₃? 2. Рассчитайте массу 4 моль азотной кислоты HNO₂. 3. Сколько молекул содержится в 8 г молекулярного кислорода O₂? 4. В какой массе воды содержится такое же количество молекул, сколько атомов в 36 г магния?

Для решения этих задач нам понадобятся понятия молярной массы (M) и количества вещества (n). Молярная масса (M) – это масса одного моля вещества, выраженная в граммах на моль (г/моль). Её можно найти по периодической таблице элементов Д.И. Менделеева, суммируя атомные массы всех элементов, входящих в состав соединения, с учётом их количества. Количество вещества (n) – это физическая величина, характеризующая количество однотипных структурных единиц (атомов, молекул, ионов и т. д.), содержащихся в данном веществе. Единицей измерения в СИ является моль. Связь между массой (m), молярной массой (M) и количеством вещества (n) выражается формулой: $$n = \frac{m}{M}$$ Число Авогадро ($$N_A$$) – это число структурных единиц (атомов, молекул, ионов и т. д.) в одном моле вещества. $$N_A = 6,022 \cdot 10^{23} \frac{1}{\text{моль}}$$ Связь между количеством вещества (n) и числом частиц (N) выражается формулой: $$N = n \cdot N_A$$ Теперь решим задачи: 1. Какое количество вещества содержится в 306 г оксида алюминия Al₂O₃? * Находим молярную массу Al₂O₃: $$M(Al_2O_3) = 2 \cdot 27 \frac{\text{г}}{\text{моль}} + 3 \cdot 16 \frac{\text{г}}{\text{моль}} = 54 \frac{\text{г}}{\text{моль}} + 48 \frac{\text{г}}{\text{моль}} = 102 \frac{\text{г}}{\text{моль}}$$ * Рассчитываем количество вещества: $$n(Al_2O_3) = \frac{m(Al_2O_3)}{M(Al_2O_3)} = \frac{306 \text{ г}}{102 \frac{\text{г}}{\text{моль}}} = 3 \text{ моль}$$ * Ответ: 3 моль. 2. Рассчитайте массу 4 моль азотной кислоты HNO₂. * Находим молярную массу HNO₂: $$M(HNO_2) = 1 \cdot 1 \frac{\text{г}}{\text{моль}} + 1 \cdot 14 \frac{\text{г}}{\text{моль}} + 2 \cdot 16 \frac{\text{г}}{\text{моль}} = 1 \frac{\text{г}}{\text{моль}} + 14 \frac{\text{г}}{\text{моль}} + 32 \frac{\text{г}}{\text{моль}} = 47 \frac{\text{г}}{\text{моль}}$$ * Рассчитываем массу: $$m(HNO_2) = n(HNO_2) \cdot M(HNO_2) = 4 \text{ моль} \cdot 47 \frac{\text{г}}{\text{моль}} = 188 \text{ г}$$ * Ответ: 188 г. 3. Сколько молекул содержится в 8 г молекулярного кислорода O₂? * Находим молярную массу O₂: $$M(O_2) = 2 \cdot 16 \frac{\text{г}}{\text{моль}} = 32 \frac{\text{г}}{\text{моль}}$$ * Рассчитываем количество вещества: $$n(O_2) = \frac{m(O_2)}{M(O_2)} = \frac{8 \text{ г}}{32 \frac{\text{г}}{\text{моль}}} = 0,25 \text{ моль}$$ * Рассчитываем количество молекул: $$N(O_2) = n(O_2) \cdot N_A = 0,25 \text{ моль} \cdot 6,022 \cdot 10^{23} \frac{\text{молекул}}{\text{моль}} = 1,5055 \cdot 10^{23} \text{ молекул}$$ * Ответ: $$1,5055 \cdot 10^{23}$$ молекул. 4. В какой массе воды содержится такое же количество молекул, сколько атомов в 36 г магния? * Находим молярную массу Mg: $$M(Mg) = 24 \frac{\text{г}}{\text{моль}}$$ * Рассчитываем количество вещества Mg: $$n(Mg) = \frac{m(Mg)}{M(Mg)} = \frac{36 \text{ г}}{24 \frac{\text{г}}{\text{моль}}} = 1,5 \text{ моль}$$ * Поскольку каждый атом магния – это одна частица, то количество атомов Mg равно $$1,5 \cdot 6,022 \cdot 10^{23}$$ атомов. * Значит, в воде должно содержаться $$1,5 \cdot 6,022 \cdot 10^{23}$$ молекул. * Рассчитываем количество вещества воды: $$n(H_2O) = 1,5 \text{ моль}$$ * Находим молярную массу H₂O: $$M(H_2O) = 2 \cdot 1 \frac{\text{г}}{\text{моль}} + 1 \cdot 16 \frac{\text{г}}{\text{моль}} = 2 \frac{\text{г}}{\text{моль}} + 16 \frac{\text{г}}{\text{моль}} = 18 \frac{\text{г}}{\text{моль}}$$ * Рассчитываем массу воды: $$m(H_2O) = n(H_2O) \cdot M(H_2O) = 1,5 \text{ моль} \cdot 18 \frac{\text{г}}{\text{моль}} = 27 \text{ г}$$ * Ответ: 27 г.