Kohde: Tutustuttaa opiskelijat käsitteisiin "aineen määrä", "moolimassa", jotta saadaan käsitys Avogadron vakiosta. Osoita aineen määrän, hiukkasten lukumäärän ja Avogadro-vakion välinen suhde sekä aineen moolimassan, massan ja määrän välinen suhde. Opi tekemään laskelmia.

Oppitunnin tyyppi: opiskelutunti ja uuden tiedon ensisijainen lujittaminen.

Tuntien aikana

I. Organisatorinen hetki

II. Tarkistaa d / z aiheesta: "Kemiallisten reaktioiden tyypit"

III. Uuden materiaalin oppiminen

1. Aineen määrä - mooli

Aineet reagoivat tiukasti määritellyissä suhteissa. Esimerkiksi vesi-aineen saamiseksi sinun on otettava niin paljon vetyä ja happea, että jokaista kahta vetymolekyyliä kohti on yksi happimolekyyli:

2H 2 + O 2 \u003d 2H 2 O

Rautasulfidin saamiseksi sinun on otettava niin paljon rautaa ja rikkiä, että jokaista rautaatomia kohti on yksi rikkiatomi.

Fosforioksidi-aineen saamiseksi sinun on otettava niin paljon fosfori- ja happimolekyylejä, että neljällä fosforimolekyylillä on viisi happimolekyyliä.

Atomien, molekyylien ja muiden hiukkasten lukumäärää on mahdotonta määrittää käytännössä - ne ovat liian pieniä eivätkä näy paljaalla silmällä. Rakenneyksiköiden (atomien, molekyylien) määrän määrittämiseksi kemiassa käytetään erityistä arvoa - aineen määrä ( v - alaston). Aineen määrän yksikkö on mooli.

• Mooli on aineen määrä, joka sisältää niin monta rakenteellista hiukkasta (atomeja, molekyylejä) kuin on atomeja 12 g:ssa hiiltä.

Kokeellisesti on osoitettu, että 12 g hiiltä sisältää 6,10 23 atomia. Tämä tarkoittaa, että yksi mooli mitä tahansa ainetta, riippumatta sen aggregaatiotilasta, sisältää saman määrän hiukkasia - 6 10 23.

• 1 mooli happea (O 2) sisältää 6 10 23 molekyyliä.
• 1 mooli vetyä (H2) sisältää 6 10 23 molekyyliä.
• 1 mooli vettä (H 2 O) sisältää 6 10 23 molekyyliä.
• 1 mooli rautaa (Fe) sisältää 6 10 23 molekyyliä.

Harjoittele: Vastaa saamiesi tietojen perusteella seuraaviin kysymyksiin:

a) kuinka monta happiatomia on 1 moolissa happea?

– 6 10 23 2 = 12 10 23 atomia.

b) kuinka monta vety- ja happiatomia on 1 moolissa vettä (H 2 O)?

– 6 10 23 2 = 12 10 23 vetyatomia ja 6 10 23 happiatomia.

Määrä 6 10 23 kutsutaan Avogadron vakioksi 1800-luvun italialaisen tiedemiehen kunniaksi ja on nimetty NA:ksi. Mittayksiköt ovat atomit/mol tai molekyylit/mol.

2. Tehtäviä aineen määrän löytämiseksi

Usein sinun on tiedettävä, kuinka monta aineen hiukkasta sisältää tietty määrä ainetta. Tai löytää aineen määrä tunnetulla määrällä molekyylejä. Nämä laskelmat voidaan tehdä käyttämällä kaavaa:

missä N on molekyylien lukumäärä, NA on Avogadron vakio, v- aineen määrä. Tästä kaavasta voit ilmaista aineen määrän.

v= N/NA

Tehtävä 1. Kuinka monta atomia on 2 moolissa rikkiä?

N = 2 6 10 23 = 12 10 23 atomia.

Tehtävä 2. Kuinka monta atomia on 0,5 moolissa rautaa?

N = 0,5 6 10 23 = 3 10 23 atomia.

Tehtävä 3. Kuinka monta molekyyliä on 5 moolissa hiilidioksidia?

N = 5 6 10 23 = 30 10 23 molekyyliä.

Tehtävä 4. Kuinka paljon ainetta on 12 10 23 molekyyliä tätä ainetta?

v= 12 10 23 / 6 10 23 \u003d 2 mol.

Tehtävä 5. Kuinka paljon ainetta on 0,6 10 23 molekyyliä tätä ainetta?

v= 0,6 10 23 / 6 10 23 \u003d 0,1 mol.

Tehtävä 6. Kuinka paljon ainetta on 3 10 23 molekyyliä tätä ainetta?

v= 3 10 23 / 6 10 23 \u003d 0,5 mol.

3. Moolimassa

Kemiallisissa reaktioissa sinun on otettava huomioon aineen määrä mooliina.

K: Mutta miten käytännössä mitataan 2 tai 2,5 moolia ainetta? Mikä on paras yksikkö mittaamaan aineiden massaa?

Kemian mukavuuden vuoksi käytetään moolimassaa.

Moolimassa on aineen yhden moolin massa.

Se on merkitty - M. Se mitataan g / mol.

Moolimassa on yhtä suuri kuin aineen massan suhde vastaavaan aineen määrään.

Moolimassa on vakioarvo. Moolimassan numeerinen arvo vastaa suhteellisen atomi- tai suhteellisen molekyylipainon arvoa.

K: Kuinka löydän suhteelliset atomi- tai suhteelliset molekyylipainot?

Mr(S) = 32; M (S) \u003d 32 g / mol - mikä vastaa 1 moolia rikkiä

Mr (H20) = 18; M (H 2 O) \u003d 18 g / mol - mikä vastaa 1 moolia vettä.

4. Aineen massan löytämiseen liittyviä tehtäviä

Tehtävä 7. Määritä 0,5 mol raudan massa.

Tehtävä 8. Määritä 0,25 mol kuparin massa

Tehtävä 9. Määritä 2 moolia hiilidioksidia (CO 2)

Tehtävä 10. Kuinka monta moolia kuparioksidia - CuO muodostaa 160 g kuparioksidia?

v= 160/80 = 8 mol

Tehtävä 11. Kuinka monta moolia vettä vastaa 30 g vettä

v= 30/18 = 1,66 mol

Tehtävä 12. Kuinka monta moolia magnesiumia vastaa sen 40 grammaa?

v= 40/24 = 1,66 mol

IV. Ankkurointi

Etuäänestys:

1. Mikä on aineen määrä?
2. Mitä on 1 mooli mitä tahansa ainetta?
3. Mikä on moolimassa?
4. Onko termien "mooli molekyyliä" ja "mooli atomia" välillä eroa?
5. Selitä käyttämällä esimerkkiä ammoniakkimolekyylistä NH3.
6. Miksi kaavojen tunteminen on tärkeää tehtäviä ratkaistaessa?

Tehtävät:

1. Kuinka monta molekyyliä on 180 grammassa vettä?
2. Kuinka monta molekyyliä muodostaa 80 g hiilidioksidia?

V. Kotitehtävät

Tutki kappaleen tekstiä, tee kaksi tehtävää: löytää aineen määrä; löytääksesi aineen massan.

Kirjallisuus:

1. Gara N.N. Kemia. Oppitunnit luokassa 8: Opettajan opas. _ M.: Enlightenment, 2009.
2. Rudzites G.E., Feldman F.G. Kemia. Luokka 8: Oppikirja yleisille oppilaitoksille - M .: Koulutus, 2009.

Kemiassa tyypillisimpiä prosesseja ovat kemialliset reaktiot, ts. vuorovaikutus joidenkin alkuaineiden välillä, mikä johtaa uusien aineiden muodostumiseen. Aineet reagoivat tietyissä määrällisissä suhteissa, jotka on otettava huomioon, jotta halutut tuotteet saadaan mahdollisimman pienellä lähtöainemäärällä ja turhaa tuotantojätettä luomatta. Reagoivien aineiden massojen laskemiseksi käy ilmi, että tarvitaan vielä yksi fysikaalinen määrä, joka luonnehtii osaa aineesta sen sisältämien rakenneyksiköiden lukumäärän suhteen. Sinänsä egoluku on epätavallisen suuri. Tämä käy ilmi erityisesti esimerkistä 2.2. Siksi käytännön laskelmissa rakenneyksiköiden lukumäärä korvataan erityisellä arvolla, jota kutsutaan nimellä määrä aineet.

Aineen määrä on lausekkeen avulla määritetty rakenneyksiköiden lukumäärän mitta

missä N(X)- aineen rakenneyksiköiden lukumäärä X todellisessa tai henkisessä annoksessa ainetta, N A = 6,02 10 23 - Avogadron vakio (luku), jota käytetään laajalti tieteessä, yksi fysikaalisista perusvakioista. Tarvittaessa voidaan käyttää tarkempaa Avogadro-vakion arvoa 6.02214 10 23. Osa ainetta, joka sisältää N a rakenneyksikköä, edustaa yhtä määrää ainetta - 1 mol. Näin ollen aineen määrä mitataan mooleina ja Avogadro-vakion yksikkö on 1/mol tai toisessa merkinnässä mol -1.

Kaikenlaisia ​​päättelyjä ja laskelmia, jotka liittyvät aineen ominaisuuksiin ja kemiallisiin reaktioihin, käsite aineen määrä korvaa käsitteen täysin rakenneyksiköiden lukumäärä. Tämä eliminoi tarpeen käyttää suuria numeroita. Esimerkiksi sen sijaan, että sanoisi "ottanut 6,02 10 23 rakenneyksikköä (molekyyliä) vettä", sanomme: "ottanut 1 mooli vettä".

Jokaiselle aineen osalle on ominaista sekä aineen massa että määrä.

Aineen massan suhdeXaineen määrää kutsutaan moolimassaksiM(X):

Moolimassa on numeerisesti yhtä suuri kuin 1 moolin massa. Tämä on kunkin aineen tärkeä määrällinen ominaisuus, joka riippuu vain rakenneyksiköiden massasta. Avogadro-luku asetetaan siten, että aineen moolimassa, ilmaistuna g/mol, on numeerisesti sama kuin suhteellinen molekyylimassa M g Vesimolekyylille M g = 18. Tämä tarkoittaa, että veden moolimassa on M (H 2 0) \u003d 18 g / mol. Jaksollisen taulukon tietojen avulla on mahdollista laskea tarkempia arvoja M g ja M(X), mutta kemian opetustehtävissä tätä ei yleensä vaadita. Kaikesta sanotusta on selvää, kuinka helppoa on laskea aineen moolimassa - riittää, että lisätään atomimassat aineen kaavan mukaisesti ja laitetaan yksikkö g / mol. Siksi kaavaa (2.4) käytetään käytännössä laskemaan aineen määrä:

Esimerkki 2.9. Laske ruokasoodan NaHC0 3 moolimassa.

Päätös. Aineen kaavan mukaan M g = 23 + 1 + 12 + 3 16 = 84. Siten määritelmän mukaan M(NaIIC03) = 84 g/mol.

Esimerkki 2.10. Mikä on aineen määrä 16,8 g:ssa ruokasoodaa? Päätös. M(NaHC03) = 84 g/mol (katso edellä). Kaavan (2.5) mukaan

Esimerkki 2.11. Kuinka monta fraktiota (rakenneyksikköä) juomasoodaa on 16,8 g:ssa ainetta?

Päätös. Muuntamalla kaavaa (2.3) löydämme:

AT(NaHC03) = Na n(NaHC03);

tt(NaHC03) = 0,20 mol (katso esimerkki 2.10);

N (NaHC03) \u003d 6,02 10 23 mol "1 0,20 mol = 1,204 10 23.

Esimerkki 2.12. Kuinka monta atomia on 16,8 g:ssa ruokasoodaa?

Päätös. Ruokasooda, NaHC03, koostuu natrium-, vety-, hiili- ja happiatomeista. Yhteensä aineen rakenneyksikössä on 1 + 1 + 1 + 3 = 6 atomia. Kuten esimerkistä 2.11 havaittiin, tämä juomasoodamassa koostuu 1,204 10 23 rakenneyksiköstä. Siksi aineen atomien kokonaismäärä on

Yksi kansainvälisen yksikköjärjestelmän (SI) perusyksiköistä on aineen määrän yksikkö on mooli.

mooli – tämä on sellainen määrä ainetta, joka sisältää niin monta tietyn aineen rakenneyksikköä (molekyylejä, atomeja, ioneja jne.) kuin on hiiliatomeja 0,012 kg:ssa (12 g) hiili-isotooppia 12 Kanssa .

Ottaen huomioon, että hiilen absoluuttisen atomimassan arvo on m(C) \u003d 1,99 10  26 kg, voit laskea hiiliatomien lukumäärän N MUTTA sisältää 0,012 kg hiiltä.

Minkä tahansa aineen mooli sisältää saman määrän tämän aineen hiukkasia (rakenneyksiköitä). Yhden moolimäärän aineen sisältämien rakenneyksiköiden lukumäärä on 6,02 10 23 ja soitti Avogadron numero (N MUTTA ).

Esimerkiksi yksi mooli kuparia sisältää 6,02 10 23 kupariatomia (Cu) ja yksi mooli vetyä (H 2) sisältää 6,02 10 23 vetymolekyyliä.

moolimassa(M) on aineen massa, joka on otettu määränä 1 mol.

Moolimassaa merkitään kirjaimella M ja sen yksikkö on [g/mol]. Fysiikassa käytetään mittaa [kg/kmol].

Yleisessä tapauksessa aineen moolimassan numeerinen arvo vastaa numeerisesti sen suhteellisen molekyylimassan (suhteellisen atomimassan) arvoa.

Esimerkiksi veden suhteellinen molekyylipaino on:

herra (H 2 O) \u003d 2Ar (H) + Ar (O) \u003d 2 ∙ 1 + 16 \u003d 18 a.m.u.

Veden moolimassalla on sama arvo, mutta se ilmaistaan ​​g/molina:

M (H 2 O) = 18 g/mol.

Siten vesimoolin, joka sisältää 6,02 10 23 vesimolekyyliä (vastaavasti 2 6,02 10 23 vetyatomia ja 6,02 10 23 happiatomia), massa on 18 grammaa. 1 mooli vettä sisältää 2 moolia vetyatomeja ja 1 mooli happiatomeja.

1.3.4. Aineen massan ja sen määrän välinen suhde

Kun tiedetään aineen massa ja sen kemiallinen kaava ja siten sen moolimassan arvo, voidaan määrittää aineen määrä ja päinvastoin, kun tiedetään aineen määrä, voidaan määrittää sen massa. Tällaisissa laskelmissa sinun tulee käyttää kaavoja:

missä ν on aineen määrä, [mol]; m on aineen massa [g] tai [kg]; M on aineen moolimassa [g/mol] tai [kg/kmol].

Esimerkiksi 5 mol:n natriumsulfaatin (Na 2 SO 4) massan löytämiseksi löydämme:

1) Na 2 SO 4:n suhteellisen molekyylipainon arvo, joka on suhteellisten atomimassojen pyöristettyjen arvojen summa:

herra (Na 2SO 4) \u003d 2Ar (Na) + Ar (S) + 4Ar (O) \u003d 142,

2) aineen moolimassan arvo, joka on numeerisesti yhtä suuri kuin se:

M (Na 2SO 4) = 142 g/mol,

3) ja lopuksi massa 5 moolia natriumsulfaattia:

m = ν M = 5 mol 142 g/mol = 710 g

Vastaus: 710.

1.3.5. Aineen tilavuuden ja sen määrän välinen suhde

Normaaleissa olosuhteissa (n.o.), ts. paineessa R , joka vastaa 101 325 Pa (760 mm Hg), ja lämpötila T, yhtä suuri kuin 273,15 K (0 С), yksi mooli erilaisia ​​kaasuja ja höyryjä vie saman tilavuuden, yhtä suuri kuin 22,4 l.

Tilavuutta, jonka 1 mooli kaasua tai höyryä vie n.o.:ssa kutsutaan molaarinen tilavuuskaasua ja sen mitat ovat litra per mooli.

V mol \u003d 22,4 l / mol.

Kun tiedät kaasumaisen aineen määrän (ν ) ja molaarinen tilavuusarvo (V mol) voit laskea sen tilavuuden (V) normaaleissa olosuhteissa:

V = ν V mol,

missä ν on aineen määrä [mol]; V on kaasumaisen aineen tilavuus [l]; V mol \u003d 22,4 l / mol.

Toisaalta, kun tiedät äänenvoimakkuuden ( V) kaasumaista ainetta normaaleissa olosuhteissa, voit laskea sen määrän (ν) :

SI-järjestelmän seitsemäs perusyksikkö - aineen määräyksikkö, mooli - on perusyksiköiden joukossa hyvin erityinen paikka. Tähän on useita syitä. Ensimmäinen syy on se, että tämä arvo käytännössä toistaa olemassa olevan perusyksikön, massayksikön. Massa, joka määritellään kappaleen hitauden mittana tai gravitaatiovoimien mittana, on aineen määrän mitta. Toinen syy, joka johtuu ensimmäisestä ja liittyy siihen läheisesti, on se, että tämän fyysisen suuren standardiyksikköä ei vieläkään ole toteutettu. Lukuisat yritykset toistaa mooli itsenäisesti johtivat siihen, että tarkasti mitatun aineen määrän kertyminen väheni lopulta muihin fysikaalisten perusmäärien standardeihin. Esimerkiksi yritykset elektrolyyttisesti eristää aine johtivat tarpeeseen mitata sähkövirran massa ja voimakkuus. Kiteiden atomien lukumäärän tarkka mittaus johti kiteen lineaaristen mittojen ja sen massan mittaamiseen. Kaikissa muissa samankaltaisissa yrityksissä tuottaa myyrä itsenäisesti metrologit ovat kohdanneet samoja vaikeuksia.

Luonnollisesti herää kysymys: miksi kehittyneimpien maiden metrologiset palvelut olivat yhtä mieltä siitä, että perusyksiköiden joukossa oli kaksi erilaista samaa fyysistä käsitettä? Vastaus tähän kysymykseen on ilmeinen, jos lähdemme fysikaalisten määrien yksikköjärjestelmien rakentamisen perusperiaatteesta - käytännön käytön mukavuudesta. Itse asiassa mekaanisten prosessien parametrien kuvaamiseksi on kätevintä käyttää mielivaltaista keinotekoista massa - kilogrammaa. Kemiallisten prosessien kuvaamiseksi on erittäin tärkeää tietää kemiallisiin reaktioihin osallistuvien alkuainehiukkasten, atomien tai molekyylien lukumäärä. Tästä syystä moolia kutsutaan SI-järjestelmän kemialliseksi perusyksiköksi, mikä korostaa, että se ei ole otettu käyttöön kuvailemaan uusia ilmiöitä, vaan palvelemaan tiettyjä aineiden ja materiaalien kemialliseen vuorovaikutukseen liittyviä mittauksia.

Tämä spesifisyys sai aikaan toisen erittäin tärkeän aineen määräyksikön ominaisuuden - moolin. Se koostuu siitä, että yksikön kemiallisen määritelmän käyttöönotolla ei säädetä vain minkä tahansa aineen määrää, vaan aineen määrää tietyn tyyppisten atomien tai molekyylien muodossa. Siksi moolia voidaan kutsua yksittäisen aineen määräyksiköksi. Tällä määritelmällä moolista tulee universaali aineen määräyksikkö kuin kilogramma. Itse asiassa yksittäisillä aineilla on inertia- ja painovoimaominaisuudet, joten standardimoolia voidaan käyttää massastandardina, mikäli se on toteutettu vaaditulla tarkkuudella. Päinvastainen on mahdotonta, koska esimerkiksi platinan ja iridiumin seoksesta valmistettu massamitta ei voi koskaan olla esimerkiksi piille tai hiilelle ominaisten ominaisuuksien kantaja.

Sen lisäksi, että aineen määräyksikköä on helppo käyttää kemiallisten reaktioiden suorittamisessa, aineen määrän toisen perusyksikön käyttöönotto on perusteltua vielä yhdellä seikalla. Se koostuu siitä, että aineen määrän mittaukset on suoritettava tämän arvon hyvin laajalla vaihteluvälillä. Makroskooppisissa ilmiöissä kiinteiden aineiden muodossa olevat mittauskohteet sisältävät noin 10 23 atomia. Tämä on suuruusluokka atomien lukumäärästä aineen grammaekvivalentissa. Mikroskooppisissa ilmiöissä on jopa yksittäisten atomien havaitsemisen ongelma. Siksi aineen määrä on mitattava yli 20 suuruusluokan alueella! Luonnollisesti yksikään laite tai yksikään laite vertailutasolla ei tarjoa tällaista mahdollisuutta.

Tästä syystä tulee ilmeiseksi metrologien halu saada perusyksikköinä kaksi aineen määrän yksikköä, joista toinen mahdollistaa tarkat mittaukset suurten määrien alalla ja toinen tietyn aineen hiukkasten yksitellen mittaamisen. .

Metrologien haluttomuus luopua mistään aineen määrän perusyksiköstä, esimerkiksi kilogrammasta, johtuu siitä, että tämän yksikön jäljentäminen prototyypistä kopioimalla on mahdollista erittäin suurella tarkkuudella. Massan toistaminen itsenäisillä menetelmillä, kuten yhden litran vettä ottamalla tai tietyn metallimassan elektrolyyttisellä saostuksella liuoksesta, on paljon epätarkempaa kuin kilon kopion tekeminen punnitsemalla.

Listattujen vaikeuksien yhteydessä ei ole olemassa aineen määrän perusyksikön toteutusta standardin muodossa. Myyrän määritelmä kuuluu:

Mooli on aineen määrä, jolla on yhtä monta rakenneyksikköä kuin on 12 grammassa hiilimonoisotooppia C 12 .

Määritelmästä seuraa selvästi, että tätä arvoa ei ole määritetty tarkasti, vaan se on fysikaalisesti yhtä suuri kuin Avogadron vakio - atomien lukumäärä grammaekvivalenttihiiltä. Tämä tekee mahdolliseksi määritellä mooli Avogadron vakion käänteislukuna. 12 grammassa hiiltä, ​​jonka massaluku on 12, atomien lukumäärä on N A.

Tämän mukaisesti aineen määrälle standardin luomisen ongelma rajoittuu Avogadro-vakion jalostukseen. Teknisesti tällä hetkellä käytetään seuraavaa menettelyä:

Valmistetaan tietty määrä (satoja grammoja) erittäin puhdasta piitä.

Tarkat massaspektrometrit mittaavat tämän piin isotooppikoostumuksen.

Kasvatetaan yksittäinen ultrapuhdasta piitä.

Yksittäisen kiteen tilavuus mitataan mittaamalla sen massa ja tiheys V.

Röntgeninterferometri mittaa kuution yksikkökennon kokoa yksittäisessä piikiteessä - a.

Koska piin kidehila on kuution muotoinen, yksittäisen kiteen rakenneyksiköiden lukumäärä on yhtä suuri kuin

Mittaamalla massa ja ekvivalentti atomipaino määritetään piin moolimäärä kiteessä

missä m on kiteen massa, c. - näytteen atomipaino, ottaen huomioon isotooppien eri prosenttiosuudet.

Avogadro-vakio määritellään rakenneyksiköiden lukumääränä piigrammaekvivalenttia kohti

Kansainväliset metrologiset keskukset tekevät jatkuvasti työtä Avogadro-vakion jalostamiseksi. Saksan kansallinen fysikaalinen laboratorio PTB Braunschweigissa on erityisen aktiivinen. Lähtöaineen (piin) puhtaudesta käydään jatkuvaa kamppailua sekä epäpuhtauksista puhdistumisesta että isotooppikoostumuksen homogeenisuudesta johtuen. Useimpien alkuaineiden nykyinen epäpuhtauspitoisuus on korkeintaan yksi hiukkanen miljoonaa piihiukkasta kohden, ja joidenkin kiteiden muodostumista häiritsevien epäpuhtauksien osalta yksi hiukkanen miljardia piihiukkasta kohden.

Toistamalla työtä Avogadro-vakion tarkentamiseksi, kiteen massan, sen tiheyden, isotooppisen koostumuksen ja kidehilamittojen mittausvälineet paranevat. Tällä hetkellä on mahdollista taata Avogadro-vakion määrityksen luotettavuus tasolla 10 -6 -10 -7 suhteellisella virheellä. Tämä arvo on kuitenkin paljon suurempi kuin virhe punnittaessa kopioitaessa kilostandardia.

Kilon toistotarkkuutta huonomman tarkkuuden lisäksi kuvatulla menettelyllä myyrän määrittämiseksi on useita merkittäviä haittoja. Tärkein niistä on mahdottomuus luoda mittaa, joka on yhtä suuri kuin mitä tahansa mooliosaa tai useita moolia, eli luoda kerrannais- ja osakertoja. Kaikki yritykset tehdä tämä johtavat punnitsemisen tarpeeseen, eli painon määrittämiseen ja kilostandardin saavuttamiseen. Luonnollisesti myyrän lisääntymisen merkitys menetetään tässä tapauksessa. Toinen perustavanlaatuinen puute moolin käyttömenettelyssä on se, että piin hiukkasten lukumäärän mittaamista on erittäin vaikeaa ja joskus mahdotonta verrata muihin hiukkasiin ja ennen kaikkea hiileen, jolla mooli todella määräytyy. Yleensä mikä tahansa erittäin tarkka menetelmä aineen hiukkasten lukumäärän määrittämiseksi voi olla täysin sopimaton toiselle aineelle. Voimme verrata minkä tahansa aineen massaa keskenään, mutta yhden aineen hiukkasten lukumäärä ei välttämättä ole verrattavissa toisen aineen hiukkasten lukumäärään. Ihannetapauksessa aineiden ja materiaalien koostumuksen mittausten yhdenmukaisuuden varmistamiseksi pitäisi olla yleinen menetelmä minkä tahansa aineen moolin toistamiseksi, mutta useimmiten tällainen tehtävä osoittautuu mahdottomaksi. Hyvin suuri määrä aineita ei joudu kemialliseen vuorovaikutukseen toistensa kanssa.

Huolimatta kaikista näistä ongelmista moolistandardin toteuttamisessa, "kemiallinen metrologia" on olemassa, ja kemistien on erittäin kätevää käyttää aineen määrän yksikköä, joka määritellään tietyn tyyppisten hiukkasten lukumääränä. Siksi moolia käytetään laajasti aineiden ja materiaalien koostumuksen mittauksissa ja erityisesti ympäristömittauksissa. Tällä hetkellä ekologian ongelmat, sekä etnisten että valtioiden väliset, ovat yksi metrologian saavutusten pääkohdista mittausten yhtenäisyyttä varmistavana tieteenä.

Oppitunnin tavoitteet:

• Esittele aineen määrän käsite ja sen mittayksiköt: mol, mmol, kmol.
• Anna käsitys Avogadro-vakiosta.
• Osoita massan, ainemäärän ja hiukkasten lukumäärän välinen suhde.

Oppitunnin tavoitteet:

• 1. Edistää opiskelijoiden maailmankuvan muodostumista ympäröivän maailman ilmiöiden eri ominaisuuksien välisistä suhteista.
• 2. Kehittää opiskelijoiden kykyä luoda syy-suhteita sekä havainnoida, yleistää ja tehdä johtopäätöksiä.

Perustermit:

• ei-metallit - kemialliset alkuaineet, jotka muodostavat vapaassa muodossa yksinkertaisia ​​aineita, joilla ei ole metallien fysikaalisia ominaisuuksia.
• mooli on minkä tahansa aineen määrä, joka sisältää yhtä monta rakenneelementtiä kuin atomeja sisältää 12g. hiili-12 nuklidi

  TUTKIEN AIKANA

Aineen määrä

Kemiassa (samoin kuin fysiikassa ja muissa luonnontieteissä) joutuu käsittelemään suuria määriä pienimpiä hiukkasia - ns. aineen rakenneelementtejä (molekyylejä, atomeja, ionit, elektronit jne.).
Tällaisten hiukkasten lukumäärän ilmaisemiseksi otettiin käyttöön määräyksikkö, mooli. 1 mooli on minkä tahansa aineen määrä, joka sisältää niin monta rakenneelementtiä kuin on atomeja 12 grammassa. hiili-12 nuklidi. Kokeellisesti havaittiin, että 1 moolia vastaavien rakenteellisten elementtien lukumäärä on 6,02∙1023 (vakiota 6,02∙1023 mol-1 kutsutaan Avogadro-vakioksi. Sylinterit, joissa aineita on 1 mol).

Riisi. 1. Avogadron vakio
Kuva Avogadron lain seurauksesta

Riisi. 2. - aineen määrän yksikkö

Mooli on aineen määrän yksikkö


Riisi. 3. Aineen määrä
Tällä aineen osalla on massa, jota kutsutaan moolimassaksi. Sitä merkitään M, joka löytyy kaavasta M \u003d m / n. Millä yksiköillä moolimassa mitataan?
Moolimassa vastaa arvoltaan suhteellista atomi- tai molekyylimassaa, mutta eroaa mittayksiköissä (M - g / mol; Mr, Ar - dimensittömät suureet).


Riisi. 4. Aineen määrä mooliina


Riisi. 5. Moolimassa

Ohjauslohko

№1.
3 mol H2O:n massa on ____ g
20 mol H2O:n massa on ____ g
№2.
36 g H2O:ta on ______ mol
180 g H2O:ta on _______ mol

Kotitehtävät

Kuinka monta molekyyliä on 180 g:ssa vettä?
Löydä 24x1023 otsonimolekyylien massa?

Happi on maankuoren runsain kemiallinen alkuaine. Happi on osa lähes kaikkia ympärillämme olevia aineita. Esimerkiksi vesi, hiekka, monet kivet ja mineraalit, jotka muodostavat maankuoren, sisältävät happea. Happi on myös tärkeä osa monia orgaanisia yhdisteitä, kuten proteiineja, rasvoja ja hiilihydraatteja, jotka ovat poikkeuksellisen tärkeitä kasvien, eläinten ja ihmisten elämässä.
Vuonna 1772 ruotsalainen kemisti K.V. Scheele havaitsi, että ilma koostuu hapesta ja typestä. Vuonna 1774 D. Priestley sai happea hajottamalla elohopeaoksidia (2). Happi on väritön kaasu, mauton ja hajuton, suhteellisen heikosti veteen liukeneva, hieman ilmaa raskaampi: 1 litra happea normaaliolosuhteissa painaa 1,43 g ja 1 litra ilmaa 1,29 g. (Normaaliolosuhteet - lyhennetty: n. u – lämpötila 0 °C ja paine 760 mm Hg tai 1 atm). 760 mm Hg:n paineessa. Taide. ja lämpötilassa -183 °C, happi nesteytyy, ja kun lämpötila laskee -218,8 °C, se jähmettyy.
Kemiallinen alkuaine happi O esiintyy tavallisen hapen O2:n lisäksi toisena yksinkertaisena aineena - otsoni O3:na. Happi O2 muunnetaan otsoniksi laitteessa, jota kutsutaan otsonaattoriksi.
Se on kaasu, jolla on terävä ominaishaju (nimi "otsoni" kreikaksi tarkoittaa "hajua"). Olet luultavasti haistanut otsonia useammin kuin kerran ukkosmyrskyn aikana. Otsoni koostuu happielementin kolmesta atomista. Puhdas otsoni on sininen kaasu, puolitoista kertaa happea raskaampi, se liukenee paremmin veteen.
Ilmakehässä on otsonikerros Maan yläpuolella 25 kilometrin korkeudessa. Siellä otsonia muodostuu hapesta auringon ultraviolettisäteilyn vaikutuksesta. Otsonikerros puolestaan ​​hidastaa tätä kaikille eläville olennoille vaarallista säteilyä, joka takaa normaalin elämän maapallolla.
Otsonia käytetään juomaveden desinfiointiin, koska otsoni hapettaa luonnonveden haitallisia epäpuhtauksia. Lääketieteessä otsonia käytetään desinfiointiaineena.

Bibliografia

1. Oppitunti aiheesta "Aineen määrä", biologian ja kemian opettaja Yakovleva Larisa Aleksandrovna, Kurganin alue, Petuhovskin alue, kunnallinen oppilaitos "Novogeorgievskaya lukio"
2. F. A. Derkach "Kemia", - tieteellinen ja metodologinen käsikirja. - Kiova, 2008.
3. L. B. Tsvetkova "Epäorgaaninen kemia" - 2. painos, korjattu ja täydennetty. – Lvov, 2006.
4. V. V. Malinovsky, P. G. Nagorny "Epäorgaaninen kemia" - Kiova, 2009.
4. Glinka N.L. Yleinen kemia. - 27 painos / Under. toim. V.A. Rabinovich. - L .: Kemia, 2008. - 704 sivua.

Muokannut ja lähettänyt Borisenko I.N.