Как найти моль в ch4

Молярная масса

Молярная масса вещества (M) – масса, которую имеет 1 моль данного вещества.

Эта величина, равная отношению массы m вещества к количеству вещества ν, имеет размерность кг/моль
или г/моль. Молярная масса, выраженная в г/моль (кг/моль), численно равна относительной молекулярной массе M_rM_r – безразмерная величина.

Для отдельных химических элементов молярной массой является масса одного моля атомов этого элемента. При этом молярная масса элемента, выраженная в г/моль (кг/моль), численно совпадает с относительной атомной массой A_rA_r – безразмерная величина этого элемента.
Молярная масса вещества равна сумме молярных масс элементов, входящих в состав его молекул.

Например, молярная масса метана CH₄ определяется следующим образом:

М(CH₄) = M(C) + 4·M(H) = 12 + 4 = 16 г/моль.
Это означает, что 16 г CH₄ содержат 6,02·10²³ молекул (1 моль).

Молярную массу вещества можно вычислить, если известны его масса m и количество (число молей) ν, по формуле:

Соответственно, зная массу и молярную массу вещества, можно рассчитать число его молей:

или найти массу вещества по числу молей и молярной массе:

m = ν • M

Необходимо отметить, что значение молярной массы вещества определяется его качественным и количественным составом, то есть зависит от M_r и A_r. Поэтому разные вещества при одинаковом количестве молей имеют различные массы m (веществу с большей молярной массой соответствует большее значение m).

Пример

Вычислить массы метана CH₄ и этана С₂H₆, взятых в количестве ν = 2 моль каждого.
Решение

Молярная масса метана M(CH₄) равна 16 г/моль;
молярная масса этана M(С₂Н₆) = 2 • 12 + 6 = 30 г/моль.
Отсюда:


m(CH₄) = 2 моль • 16 г/моль = 32 г;

m(С₂Н₆) = 2 моль • 30 г/моль = 60 г.

Таким образом, моль – это порция вещества, содержащая одно и то же число частиц, но имеющая разную массу для разных веществ, так как частицы вещества (атомы и молекулы) не одинаковы по массе.

ν(CH₄) = ν(С₂Н₆),   но   m(CH₄) < m(С₂Н₆)

Рудничный газ или метан (CH₄). Рассчитайте объем,  массу и число частиц, если количество вещества равна 3 моль.

Решение задачи

Объем метана (CH₄) найдем по формуле, устанавливающей связь между объемом и химическим количеством вещества:

Получаем:

V (CH₄) = 3 моль ⋅ 22,4 л/моль = 67,2 (л).

Массу метана (CH₄) найдем по формуле, устанавливающей связь между массой и химическим количеством вещества:

Используя таблицу Менделеева, рассчитаем молярную массу метана (CH₄):

M (CH₄) = 12 + 4⋅1 = 16 (г/моль).

Получаем:

m (CH₄) = 3 моль ⋅ 16 г/моль = 48 (г).

Число частиц найдем по формуле, устанавливающей связь между числом частиц и химическим количеством вещества:

Постоянная Авогадро (N_А) указывает число структурных единиц в одном моле вещества:

Получаем:

N (CH₄) = 3 моль ⋅ 6,02 ⋅ 10²³ моль^-1 = 18,06 ⋅ 10²³.

Ответ:

объем метана равен 67,2 литра;

масса метана равна 48 грамм;

число частиц метана равно 18,06 ⋅ 10²³.

Из материалов урока вы узнаете, как и в чем измеряют массы молекул, как определить порции твердых и жидких веществ, имеющие равное число молекул. Урок посвящен изучению понятий «относительная молекулярная масса», «молярная масса», “постоянная Авогадро”. Вы познакомитесь с новой характеристикой вещества – количеством вещества.

I. Моль, постоянная Авогадро

Посмотрите видео:

В химических процессах участвуют мельчайшие частицы – молекулы, атомы, ионы, электроны. Число таких частиц даже в малой порции вещества очень велико. Поэтому, чтобы избежать математических операций с большими числами, для характеристики количества вещества, участвующего в химической реакции, используется специальная единица – моль.

Моль — это такое количество вещества, в котором содержится определенное число частиц (молекул, атомов, ионов), равное постоянной Авогадро

Слово «моль» про­ис­хо­дит от слова «мо­ле­ку­ла». Число мо­ле­кул в рав­ных ко­ли­че­ствах ве­ще­ства оди­на­ко­во.

Экс­пе­ри­мен­таль­но уста­нов­ле­но, что 1 моль ве­ще­ства со­дер­жит  ча­стиц (на­при­мер, мо­ле­кул). Это число на­зы­ва­ет­ся чис­лом Аво­га­д­ро.  А если к нему до­ба­вить еди­ни­цу из­ме­ре­ния – 1/моль, то это будет фи­зи­че­ская ве­ли­чи­на – по­сто­ян­ная Аво­га­д­ро, ко­то­рая обо­зна­ча­ет­ся NА.

Постоянная Авогадро N_A определяется как число атомов, содержащееся в 12 г изотопа ¹²С:

Таким образом, 1 моль любого вещества содержит 6,02 • 10²³ частиц этого вещества.

1 моль кислорода содержит 6,02 • 10²³ молекул O₂.

1 моль серной кислоты содержит 6,02 • 10²³ молекул  H₂SO₄

1 моль железа содержит  6,02 • 10²³ атомов Fe

1 моль серы содержит  6,02 • 10²³ атомов  S

2 моль серы содержит  12,04 • 10²³ атомов  S

0,5  моль серы содержит  3,01 • 10²³ атомов  S

Исходя из этого, любое количество вещества можно выразить определенным числом молей “ν” (ню). Например, в образце вещества содержится 12,04 • 10²³ молекул. Следовательно, количество вещества в этом образце составляет: 

В общем виде:

где N – число частиц данного вещества;
Nа – число частиц, которое содержит 1 моль вещества (постоянная Авогадро).

II. Молярная масса

Молярная масса вещества (M) – масса, которую имеет 1 моль данного вещества. 
Эта величина, равная отношению массы m вещества к количеству вещества ν, имеет размерность кг/моль или г/моль. Молярная масса, выраженная в г/моль, численно равна относительной относительной молекулярной массе M_r (для веществ атомного строения – относительной атомной массе A_r). 
Например, молярная масса метана CH₄ определяется следующим образом:

М_r(CH₄) = A_r(C) + 4 A_r(H) = 12+4 =16

M(CH₄)=16 г/моль, т.е. 16 г CH₄ содержат 6,02 • 10²³ молекул.

Молярную массу вещества можно вычислить, если известны его масса m и количество (число молей) ν, по формуле: 

Соответственно, зная массу и молярную массу вещества, можно рассчитать число его молей: 

или найти массу вещества по числу молей и молярной массе:  m = ν • M

Необходимо отметить, что значение молярной массы вещества определяется его качественным и количественным составом, т.е. зависит от M_r и A_r. Поэтому разные вещества при одинаковом количестве молей имеют различные массы m.

Пример 
Вычислить массы метана CH₄ и этана С₂H₆, взятых в количестве ν = 2 моль каждого.

Решение 
Молярная масса метана M(CH₄) равна 16 г/моль;
молярная масса этана M(С₂Н₆) = 2 • 12+6=30 г/моль.
Отсюда:

m(CH₄) = 2 моль • 16 г/моль = 32 г; 
m(С₂Н₆) = 2 моль • 30 г/моль = 60 г.

Таким образом, моль – это порция вещества, содержащая одно и то же число частиц, но имеющая разную массу для разных веществ, т.к. частицы вещества (атомы и молекулы) не одинаковы по массе.

n(CH₄) = n(С₂Н₆), но m(CH₄) < m(С₂Н₆)

Вычисление ν используется практически в каждой расчетной задаче.

III. Решение задач

IV. Тренажеры

Тренажёр №1 — Взаимосвязь количества вещества, числа частиц и постоянной Авогадро

Тренажёр №2 — Взаимосвязь массы, количества вещества и молярной массы

Тренажёр №3 — Вычисление количества вещества по известной массе вещества

Тренажёр №4 — Вычисление массы вещества по известному количеству вещества

Тренажёр №5 — Вычисление массы вещества по известному числу частиц вещества

Тренажёр №6 — Вычисление молярной массы вещества

Тренажёр №7 — Вычисление числа частиц вещества по известной массе вещества

Тренажёр №8 — Вычисления числа частиц вещества по известному количеству вещества

V. Выполните интерактивный тест

«Упражнения для контроля и самопроверки по вычислению количества вещества»

«Упражнения для контроля и самопроверки по вычислению молярной массы вещества «

VI. Задания для закрепления

Задача 1. Вычислите массу воды (г), взятой количеством вещества 5 моль?

Задача 2. Вычислите массу 24,08 *10²³ молекул серной кислоты H₂SO₄?

Задача 3. Определите число атомов в  56 г железа Fe?

Вычисление молярной массы

To calculate molar mass of a chemical compound enter its formula and click ‘Compute’. В химической формуле, вы можете использовать:

• Любой химический элемент. Capitalize the first letter in chemical symbol and use lower case for the remaining letters: Ca, Fe, Mg, Mn, S, O, H, C, N, Na, K, Cl, Al.
• Функциональные группы:D, Ph, Me, Et, Bu, AcAc, For, Ts, Tos, Bz, TMS, tBu, Bzl, Bn, Dmg
• круглые () и квадратные [] скобки.
• Общие составные имена.

Примеры расчета молярной массы:
NaCl,
Ca(OH)2,
K4[Fe(CN)6],
CuSO4*5H2O,
water,
nitric acid,
potassium permanganate,
ethanol,
fructose.

Molar mass calculator also displays common compound name, Hill formula, elemental composition, mass percent composition, atomic percent compositions and allows to convert from weight to number of moles and vice versa.

Вычисление молекулярной массы (молекулярная масса)

Для того, чтобы рассчитать молекулярную массу химического соединения, введите её формулу, указав его количество массы изотопа после каждого элемента в квадратных скобках.

Примеры молекулярные вычисления веса:
C[14]O[16]2,
S[34]O[16]2.

Определение молекулярной массы, молекулярный вес, молекулярная масса и молярная масса

• Молекулярная масса ( молекулярной массой ) это масса одной молекулы вещества, выражающаяся в атомных единицах массы (и). (1 и равна 1/12 массы одного атома углерода-12)
• Молярная масса ( молекулярной массой ) является масса одного моля вещества и выражается в г / моль.

Массы атомов и изотопов с NIST статью .

См. также: молекулярные массы аминокислот