लक्ष्य:छात्रों को "पदार्थ की मात्रा", "दाढ़ द्रव्यमान" की अवधारणाओं से परिचित कराना ताकि अवोगाद्रो स्थिरांक का एक विचार दिया जा सके। किसी पदार्थ की मात्रा, कणों की संख्या और अवोगैड्रो स्थिरांक के साथ-साथ किसी पदार्थ के दाढ़ द्रव्यमान, द्रव्यमान और मात्रा के बीच संबंध को दर्शाएं। गणना करना सीखें।

पाठ प्रकार:नए ज्ञान के अध्ययन और प्राथमिक समेकन का पाठ।

कक्षाओं के दौरान

I. संगठनात्मक क्षण

द्वितीय. विषय पर डी / जेड की जाँच: "रासायनिक प्रतिक्रियाओं के प्रकार"

III. नई सामग्री सीखना

1. पदार्थ की मात्रा - तिल

पदार्थ कड़ाई से परिभाषित अनुपात में प्रतिक्रिया करते हैं। उदाहरण के लिए, पदार्थ पानी प्राप्त करने के लिए, आपको इतना हाइड्रोजन और ऑक्सीजन लेने की आवश्यकता है कि हाइड्रोजन के प्रत्येक दो अणुओं के लिए ऑक्सीजन का एक अणु हो:

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

आयरन सल्फाइड पदार्थ प्राप्त करने के लिए, आपको इतना लोहा और सल्फर लेने की जरूरत है कि लोहे के प्रत्येक परमाणु के लिए सल्फर का एक परमाणु हो।

फॉस्फोरस ऑक्साइड पदार्थ प्राप्त करने के लिए, आपको फॉस्फोरस और ऑक्सीजन के इतने अणु लेने होंगे कि फॉस्फोरस के चार अणुओं के लिए ऑक्सीजन के पांच अणु हों।

व्यवहार में परमाणुओं, अणुओं और अन्य कणों की संख्या निर्धारित करना असंभव है - वे बहुत छोटे हैं और नग्न आंखों को दिखाई नहीं देते हैं। रसायन शास्त्र में संरचनात्मक इकाइयों (परमाणु, अणु) की संख्या निर्धारित करने के लिए एक विशेष मान का प्रयोग किया जाता है - पदार्थ की मात्रा ( वी - नग्न). किसी पदार्थ की मात्रा की इकाई है तिल.

• मोल किसी पदार्थ की वह मात्रा है जिसमें 12 ग्राम कार्बन में जितने परमाणु होते हैं उतने ही संरचनात्मक कण (परमाणु, अणु) होते हैं।

यह प्रयोगात्मक रूप से स्थापित किया गया है कि 12 ग्राम कार्बन में 6·10 23 परमाणु होते हैं। इसका मतलब यह है कि किसी भी पदार्थ के एक मोल, उसके एकत्रीकरण की स्थिति की परवाह किए बिना, कणों की संख्या समान होती है - 6 10 23।

• 1 मोल ऑक्सीजन (O2) में 6 10 23 अणु होते हैं।
• 1 मोल हाइड्रोजन (H2) में 6 10 23 अणु होते हैं।
• 1 मोल पानी (H 2 O) में 6 10 23 अणु होते हैं।
• 1 मोल आयरन (Fe) में 6 10 23 अणु होते हैं।

व्यायाम:आपको प्राप्त जानकारी का उपयोग करते हुए, निम्नलिखित प्रश्नों के उत्तर दें:

a) 1 मोल ऑक्सीजन में कितने ऑक्सीजन परमाणु होते हैं?

- 6 10 23 2 = 12 10 23 परमाणु।

b) 1 मोल पानी (H2O) में कितने हाइड्रोजन और ऑक्सीजन परमाणु होते हैं?

- 6 10 23 2 = 12 10 23 हाइड्रोजन परमाणु और 6 10 23 ऑक्सीजन परमाणु।

संख्या 6 10 23 को अवोगाद्रो नियतांक कहा जाता है 19 वीं शताब्दी के इतालवी वैज्ञानिक के सम्मान में और NA नामित किया गया है। माप की इकाइयाँ परमाणु/मोल या अणु/मोल हैं।

2. पदार्थ की मात्रा ज्ञात करने के लिए समस्याओं का समाधान

अक्सर आपको यह जानने की जरूरत होती है कि किसी पदार्थ की एक निश्चित मात्रा में कितने कण होते हैं। या अणुओं की ज्ञात संख्या द्वारा पदार्थ की मात्रा ज्ञात करना। ये गणना सूत्र का उपयोग करके की जा सकती है:

जहाँ N अणुओं की संख्या है, NA अवोगाद्रो स्थिरांक है, वी- पदार्थ की मात्रा। इस सूत्र से आप पदार्थ की मात्रा को व्यक्त कर सकते हैं।

वी = एन / एनए

कार्य 1। 2 मोल सल्फर में कितने परमाणु होते हैं?

एन = 2 6 10 23 = 12 10 23 परमाणु।

कार्य 2. 0.5 मोल आयरन में कितने परमाणु होते हैं?

एन = 0.5 6 10 23 = 3 10 23 परमाणु।

कार्य 3. 5 मोल कार्बन डाइऑक्साइड में कितने अणु होते हैं?

एन = 5 6 10 23 = 30 10 23 अणु।

कार्य 4.इस पदार्थ के 12 10 23 अणु कितने पदार्थ हैं?

वी = 12 10 23 / 6 10 23 \u003d 2 मोल।

कार्य 5.इस पदार्थ के 0.6 10 23 अणु किसी पदार्थ की कितनी मात्रा है?

वी = 0.6 10 23 / 6 10 23 \u003d 0.1 मोल।

कार्य 6.इस पदार्थ के 3 10 23 अणु कितने पदार्थ हैं?

वी = 3 10 23 / 6 10 23 \u003d 0.5 मोल।

3. मोलर मास

रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए, आपको मोल्स में पदार्थ की मात्रा को ध्यान में रखना होगा।

प्रश्न: लेकिन व्यवहार में किसी पदार्थ के 2, या 2.5 मोल को कैसे मापें? पदार्थों के द्रव्यमान को मापने के लिए सबसे अच्छी इकाई कौन सी है?

रसायन शास्त्र में सुविधा के लिए मोलर मास का प्रयोग किया जाता है।

मोलर द्रव्यमान किसी पदार्थ के एक मोल का द्रव्यमान होता है।

इसे नामित किया गया है - एम। इसे जी / मोल में मापा जाता है।

दाढ़ द्रव्यमान पदार्थ के द्रव्यमान के अनुपात के बराबर होता है।

दाढ़ द्रव्यमान एक स्थिर मूल्य है। दाढ़ द्रव्यमान का संख्यात्मक मान सापेक्ष परमाणु या सापेक्ष आणविक भार के मान से मेल खाता है।

प्रश्न: मैं सापेक्ष परमाणु या सापेक्ष आणविक भार कैसे प्राप्त कर सकता हूं?

श्री (एस) = 32; एम (एस) \u003d 32 ग्राम / मोल - जो सल्फर के 1 मोल से मेल खाती है

श्री (एच 2 ओ) = 18; एम (एच 2 ओ) \u003d 18 ग्राम / मोल - जो 1 मोल पानी से मेल खाती है।

4. पदार्थ का द्रव्यमान ज्ञात करने पर समस्याओं का समाधान

टास्क 7. 0.5 mol लोहे का द्रव्यमान ज्ञात कीजिए।

टास्क 8.तांबे के 0.25 mol का द्रव्यमान निर्धारित करें

कार्य 9.कार्बन डाइऑक्साइड के 2 मोल का द्रव्यमान निर्धारित करें (CO2)

कार्य 10.कॉपर ऑक्साइड के कितने मोल - CuO 160 ग्राम कॉपर ऑक्साइड बनाते हैं?

वी = 160/80 = 8 मोल

टास्क 11.पानी के कितने मोल 30 ग्राम पानी के अनुरूप हैं

वी = 30/18 = 1.66 mol

कार्य 12.मैग्नीशियम के कितने मोल इसके 40 ग्राम से मेल खाते हैं?

वी = 40/24 = 1.66 mol

चतुर्थ। एंकरिंग

फ्रंट पोल:

1. पदार्थ की मात्रा कितनी है?
2. किसी भी पदार्थ का 1 मोल किसके बराबर होता है?
3. मोलर मास क्या है?
4. क्या "अणुओं के मोल" और "परमाणुओं के मोल" शब्दों में अंतर है?
5. अमोनिया अणु NH3 का उदाहरण देते हुए समझाइए।
6. समस्याओं को हल करते समय सूत्रों को जानना क्यों महत्वपूर्ण है?

कार्य:

1. 180 ग्राम पानी में कितने अणु होते हैं?
2. कितने अणु 80 ग्राम कार्बन डाइऑक्साइड बनाते हैं?

वी. होमवर्क

पैराग्राफ के पाठ का अध्ययन करें, दो कार्य करें: पदार्थ की मात्रा ज्ञात करें; किसी पदार्थ का द्रव्यमान ज्ञात करना।

साहित्य:

1. गारा एन.एन. रसायन विज्ञान। कक्षा 8 में पाठ: एक शिक्षक की मार्गदर्शिका। _ एम .: ज्ञानोदय, 2009।
2. रुडज़ाइट्स जी.ई., फेल्डमैन एफ.जी. रसायन विज्ञान। ग्रेड 8: सामान्य शैक्षणिक संस्थानों के लिए पाठ्यपुस्तक - एम।: शिक्षा, 2009।

रसायन विज्ञान में की जाने वाली सबसे विशिष्ट प्रक्रियाएं रासायनिक प्रतिक्रियाएं हैं, अर्थात। कुछ प्रारंभिक पदार्थों के बीच परस्पर क्रिया, जिससे नए पदार्थों का निर्माण होता है। पदार्थ कुछ मात्रात्मक संबंधों में प्रतिक्रिया करते हैं, जिन्हें न्यूनतम मात्रा में शुरुआती पदार्थों का उपयोग करके वांछित उत्पाद प्राप्त करने और बेकार उत्पादन अपशिष्ट पैदा नहीं करने के लिए ध्यान में रखा जाना चाहिए। प्रतिक्रियाशील पदार्थों के द्रव्यमान की गणना करने के लिए, यह पता चलता है कि एक और भौतिक मात्रा की आवश्यकता होती है, जो किसी पदार्थ के एक हिस्से को उसमें निहित संरचनात्मक इकाइयों की संख्या के संदर्भ में दर्शाती है। अपने आप में, अहंकार संख्या असामान्य रूप से बड़ी है। यह स्पष्ट है, विशेष रूप से, उदाहरण 2.2 से। इसलिए, व्यावहारिक गणना में, संरचनात्मक इकाइयों की संख्या को एक विशेष मूल्य से बदल दिया जाता है जिसे कहा जाता है मात्रापदार्थ।

पदार्थ की मात्रा अभिव्यक्ति द्वारा निर्धारित संरचनात्मक इकाइयों की संख्या का एक उपाय है

कहाँ पे एन (एक्स)- पदार्थ की संरचनात्मक इकाइयों की संख्या एक्सकिसी पदार्थ के वास्तविक या मानसिक रूप से लिए गए हिस्से में, एन ए = 6.02 10 23 - अवोगाद्रो का स्थिरांक (संख्या), विज्ञान में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, जो मौलिक भौतिक स्थिरांक में से एक है। यदि आवश्यक हो, तो अवोगाद्रो स्थिरांक 6.02214 10 23 के अधिक सटीक मान का उपयोग किया जा सकता है। किसी पदार्थ का एक भाग जिसमें एन एक संरचनात्मक इकाइयाँ, एक पदार्थ की एकल मात्रा का प्रतिनिधित्व करती हैं - 1 mol। इस प्रकार, किसी पदार्थ की मात्रा को मोल में मापा जाता है, और अवोगाद्रो स्थिरांक में 1/mol की एक इकाई होती है, या किसी अन्य संकेतन में, mol-1।

पदार्थ और रासायनिक प्रतिक्रियाओं के गुणों से संबंधित सभी प्रकार के तर्क और गणना के साथ, अवधारणा पदार्थ की मात्राअवधारणा को पूरी तरह से बदल देता है संरचनात्मक इकाइयों की संख्यायह बड़ी संख्या में उपयोग करने की आवश्यकता को समाप्त करता है। उदाहरण के लिए, "पानी की 6.02 10 23 संरचनात्मक इकाइयां (अणु) ली गई" कहने के बजाय, हम कहते हैं: "पानी का 1 मोल लिया।"

किसी पदार्थ के प्रत्येक भाग में पदार्थ के द्रव्यमान और मात्रा दोनों की विशेषता होती है।

किसी पदार्थ के द्रव्यमान का अनुपातएक्सपदार्थ की मात्रा को दाढ़ द्रव्यमान कहा जाता हैएम (एक्स):

दाढ़ द्रव्यमान संख्यात्मक रूप से किसी पदार्थ के 1 मोल के द्रव्यमान के बराबर होता है। यह प्रत्येक पदार्थ की एक महत्वपूर्ण मात्रात्मक विशेषता है, जो केवल संरचनात्मक इकाइयों के द्रव्यमान पर निर्भर करती है। एवोगैड्रो संख्या इस तरह से सेट की जाती है कि किसी पदार्थ का दाढ़ द्रव्यमान, जिसे g / mol में व्यक्त किया जाता है, संख्यात्मक रूप से सापेक्ष आणविक द्रव्यमान के साथ मेल खाता है एम जीपानी के अणु के लिए एम जी = 18. इसका मतलब है कि पानी का दाढ़ द्रव्यमान M (H 2 0) \u003d 18 g / mol है। आवर्त सारणी के डेटा का उपयोग करके, अधिक सटीक मानों की गणना करना संभव है एम जीऔर एम (एक्स),लेकिन रसायन विज्ञान में शिक्षण कार्यों में आमतौर पर इसकी आवश्यकता नहीं होती है। जो कुछ कहा गया है, उससे यह स्पष्ट है कि किसी पदार्थ के दाढ़ द्रव्यमान की गणना करना कितना आसान है - यह पदार्थ के सूत्र के अनुसार परमाणु द्रव्यमान को जोड़ने और इकाई g / mol डालने के लिए पर्याप्त है। इसलिए, किसी पदार्थ की मात्रा की गणना के लिए सूत्र (2.4) का व्यावहारिक रूप से उपयोग किया जाता है:

उदाहरण 2.9।बेकिंग सोडा NaHC0 3 के दाढ़ द्रव्यमान की गणना करें।

फेसला।पदार्थ के सूत्र के अनुसार एम जी = 23 + 1 + 12 + 3 16 = 84। इसलिए, परिभाषा के अनुसार, एम (NaIIC0 3) = 84 ग्राम/मोल।

उदाहरण 2.10. 16.8 ग्राम बेकिंग सोडा में पदार्थ की मात्रा कितनी होती है? फेसला।एम (NaHC0 3) = 84 g/mol (ऊपर देखें)। सूत्र द्वारा (2.5)

उदाहरण 2.11.किसी पदार्थ के 16.8 ग्राम में पीने के सोडा के कितने अंश (संरचनात्मक इकाइयाँ) होते हैं?

फेसला।रूपांतरण सूत्र (2.3), हम पाते हैं:

एटी(NaHC0 3) = एन ए एन (NaHC0 3);

tt(NaHC0 3) = 0.20 मोल (उदाहरण 2.10 देखें);

एन (NaHC0 3) \u003d 6.02 10 23 mol "1 0.20 mol \u003d 1.204 10 23.

उदाहरण 2.12. 16.8 ग्राम बेकिंग सोडा में कितने परमाणु होते हैं?

फेसला।बेकिंग सोडा, NaHC0 3, सोडियम, हाइड्रोजन, कार्बन और ऑक्सीजन परमाणुओं से बना है। कुल मिलाकर, पदार्थ की संरचनात्मक इकाई में 1 + 1 + 1 + 3 = 6 परमाणु होते हैं। जैसा कि उदाहरण 2.11 में पाया गया, पीने के सोडा के इस द्रव्यमान में 1.204 10 23 संरचनात्मक इकाइयाँ हैं। अत: किसी पदार्थ में परमाणुओं की कुल संख्या होती है

इंटरनेशनल सिस्टम ऑफ यूनिट्स (एसआई) में बुनियादी इकाइयों में से एक है किसी पदार्थ की मात्रा की इकाई मोल है।

तिल – यह एक पदार्थ की ऐसी मात्रा है जिसमें किसी दिए गए पदार्थ (अणु, परमाणु, आयन, आदि) की कई संरचनात्मक इकाइयाँ होती हैं, क्योंकि कार्बन समस्थानिक के 0.012 किग्रा (12 ग्राम) में कार्बन परमाणु होते हैं। 12 साथ में .

दिया गया है कि कार्बन के निरपेक्ष परमाणु द्रव्यमान का मान है एम(सी) \u003d 1.99 10 26 किग्रा, आप कार्बन परमाणुओं की संख्या की गणना कर सकते हैं एन लेकिन 0.012 किलो कार्बन में निहित है।

किसी भी पदार्थ के एक मोल में इस पदार्थ (संरचनात्मक इकाई) के कणों की संख्या समान होती है। एक मोल की मात्रा वाले पदार्थ में निहित संरचनात्मक इकाइयों की संख्या 6.02 10 . है 23 और बुलाया अवोगाद्रो की संख्या (एन लेकिन ).

उदाहरण के लिए, तांबे के एक मोल में 6.02 10 23 तांबे के परमाणु (Cu) होते हैं, और हाइड्रोजन के एक मोल (H 2) में 6.02 10 23 हाइड्रोजन अणु होते हैं।

अणु भार(एम) 1 mol की मात्रा में लिए गए पदार्थ का द्रव्यमान है।

दाढ़ द्रव्यमान को M अक्षर से निरूपित किया जाता है और इसकी इकाई [g/mol] होती है। भौतिकी में, आयाम [kg/kmol] का उपयोग किया जाता है।

सामान्य स्थिति में, किसी पदार्थ के दाढ़ द्रव्यमान का संख्यात्मक मान संख्यात्मक रूप से उसके सापेक्ष आणविक (सापेक्ष परमाणु) द्रव्यमान के मूल्य के साथ मेल खाता है।

उदाहरण के लिए, पानी का सापेक्ष आणविक भार है:

श्री (एच 2 ओ) \u003d 2एआर (एच) + अर (ओ) \u003d 2 1 + 16 \u003d 18 पूर्वाह्न।

पानी के दाढ़ द्रव्यमान का मान समान होता है, लेकिन इसे g/mol में व्यक्त किया जाता है:

एम (एच 2 ओ) = 18 ग्राम / मोल।

इस प्रकार, 6.02 10 23 पानी के अणु (क्रमशः 2 6.02 10 23 हाइड्रोजन परमाणु और 6.02 10 23 ऑक्सीजन परमाणु) युक्त पानी के एक मोल का द्रव्यमान 18 ग्राम है। 1 मोल पानी में 2 मोल हाइड्रोजन परमाणु और 1 मोल ऑक्सीजन परमाणु होते हैं।

1.3.4. किसी पदार्थ के द्रव्यमान और उसकी मात्रा के बीच संबंध

किसी पदार्थ के द्रव्यमान और उसके रासायनिक सूत्र और इसलिए उसके दाढ़ द्रव्यमान का मूल्य जानने के बाद, कोई भी पदार्थ की मात्रा निर्धारित कर सकता है और इसके विपरीत, किसी पदार्थ की मात्रा को जानकर उसके द्रव्यमान का निर्धारण कर सकता है। ऐसी गणना के लिए, आपको सूत्रों का उपयोग करना चाहिए:

जहाँ पदार्थ की मात्रा है, [mol]; एमपदार्थ का द्रव्यमान है, [g] या [kg]; M पदार्थ का दाढ़ द्रव्यमान है, [g/mol] या [kg/kmol]।

उदाहरण के लिए, 5 mol की मात्रा में सोडियम सल्फेट (Na 2 SO 4) का द्रव्यमान ज्ञात करने के लिए, हम पाते हैं:

1) Na 2 SO 4 के सापेक्ष आणविक भार का मान, जो सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान के गोल मानों का योग है:

श्री (ना 2 एसओ 4) \u003d 2एआर (ना) + अर (एस) + 4एआर (ओ) \u003d 142,

2) पदार्थ के दाढ़ द्रव्यमान का मान संख्यात्मक रूप से इसके बराबर होता है:

एम (ना 2 एसओ 4) = 142 ग्राम/मोल,

3) और, अंत में, 5 mol सोडियम सल्फेट का द्रव्यमान:

एम = ν एम = 5 mol 142 g/mol = 710 g

उत्तर: 710.

1.3.5. किसी पदार्थ के आयतन और उसकी मात्रा के बीच संबंध

सामान्य परिस्थितियों में (संख्या), अर्थात्। दबाव में आर , 101325 पा (760 मिमी एचजी) के बराबर, और तापमान टी, 273.15 K (0 ) के बराबर, विभिन्न गैसों और वाष्पों का एक मोल समान आयतन में होता है, बराबर 22.4 एल.

n.o पर 1 मोल गैस या वाष्प द्वारा कब्जा किए गए आयतन को कहा जाता है दाढ़ की मात्रागैस और एक लीटर प्रति मोल का आयाम है।

वी मोल \u003d 22.4 एल / मोल।

गैसीय पदार्थ की मात्रा जानना (ν .) ) और दाढ़ आयतन मान (V mol) आप सामान्य परिस्थितियों में इसकी मात्रा (V) की गणना कर सकते हैं:

वी = वी मोल,

जहाँ पदार्थ की मात्रा [mol] है; V गैसीय पदार्थ का आयतन है [l]; वी मोल \u003d 22.4 एल / मोल।

इसके विपरीत, मात्रा जानने ( वी) सामान्य परिस्थितियों में गैसीय पदार्थ की, आप इसकी मात्रा (ν) की गणना कर सकते हैं :

एसआई प्रणाली की सातवीं मूल इकाई - किसी पदार्थ की मात्रा की इकाई, तिल - मूल इकाइयों के बीच एक बहुत ही विशेष स्थान रखती है। इसके अनेक कारण हैं। पहला कारण यह है कि यह मान व्यावहारिक रूप से मौजूदा मूल इकाई, द्रव्यमान की इकाई की नकल करता है। द्रव्यमान, जिसे किसी पिंड की जड़ता के माप या गुरुत्वाकर्षण बल के माप के रूप में परिभाषित किया गया है, पदार्थ की मात्रा का एक माप है। दूसरा कारण, जो पहले और उससे निकटता से जुड़ा हुआ है, वह यह है कि इस भौतिक मात्रा की मानक इकाई का अभी भी कोई कार्यान्वयन नहीं है। तिल को स्वतंत्र रूप से पुन: उत्पन्न करने के कई प्रयासों ने इस तथ्य को जन्म दिया कि किसी पदार्थ की सटीक मापी गई मात्रा का संचय अंततः बुनियादी भौतिक मात्रा के अन्य मानकों तक कम हो गया था। उदाहरण के लिए, किसी पदार्थ को इलेक्ट्रोलाइटिक रूप से अलग करने के प्रयासों के कारण विद्युत प्रवाह के द्रव्यमान और ताकत को मापने की आवश्यकता होती है। क्रिस्टल में परमाणुओं की संख्या के सटीक माप से क्रिस्टल के रैखिक आयामों और उसके द्रव्यमान का मापन हुआ। अन्य सभी समान प्रयासों में स्वतंत्र रूप से तिल को पुन: उत्पन्न करने के लिए, मेट्रोलॉजिस्टों को समान कठिनाइयों का सामना करना पड़ा है।

प्रश्न स्वाभाविक रूप से उठता है: सबसे विकसित देशों की मेट्रोलॉजिकल सेवाएं इस बात से क्यों सहमत थीं कि बुनियादी इकाइयों में एक ही भौतिक अवधारणा की विशेषता वाले दो अलग-अलग थे? इस प्रश्न का उत्तर स्पष्ट है यदि हम भौतिक मात्राओं की इकाइयों की प्रणालियों के निर्माण के मूल सिद्धांत से शुरू करते हैं - व्यावहारिक उपयोग की सुविधा। दरअसल, यांत्रिक प्रक्रियाओं के मापदंडों का वर्णन करने के लिए, द्रव्यमान के एक मनमाना कृत्रिम माप का उपयोग करना सबसे सुविधाजनक है - एक किलोग्राम। रासायनिक प्रक्रियाओं का वर्णन करने के लिए, रासायनिक प्रतिक्रियाओं में भाग लेने वाले प्राथमिक कणों, परमाणुओं या अणुओं की संख्या जानना बहुत महत्वपूर्ण है। इस कारण से, तिल को एसआई प्रणाली की रासायनिक मूल इकाई कहा जाता है, इस तथ्य पर बल देते हुए कि इसे कुछ नई घटनाओं का वर्णन करने के लिए नहीं, बल्कि पदार्थों और सामग्रियों के रासायनिक संपर्क से संबंधित विशिष्ट मापों की सेवा के लिए पेश किया गया है।

इस विशिष्टता ने पदार्थ की मात्रा की इकाई के एक और बहुत महत्वपूर्ण गुण को जन्म दिया - तिल। यह इस तथ्य में निहित है कि एक इकाई की रासायनिक परिभाषा की शुरूआत के साथ, न केवल किसी पदार्थ की मात्रा को नियंत्रित किया जाता है, बल्कि किसी दिए गए प्रकार के परमाणुओं या अणुओं के रूप में पदार्थ की मात्रा को नियंत्रित किया जाता है। इसलिए, एक तिल को एक व्यक्तिगत पदार्थ की मात्रा की एक इकाई कहा जा सकता है। इस परिभाषा के साथ, मोल किलोग्राम की तुलना में किसी पदार्थ की मात्रा की अधिक सार्वभौमिक इकाई बन जाता है। वास्तव में, अलग-अलग पदार्थों में जड़ता और गुरुत्वाकर्षण के गुण होते हैं, ताकि मानक तिल, बशर्ते कि इसे सटीकता के आवश्यक स्तर पर लागू किया गया हो, को बड़े पैमाने पर मानक के रूप में उपयोग किया जा सकता है। इसके विपरीत असंभव है, क्योंकि बड़े पैमाने पर माप, उदाहरण के लिए, प्लैटिनम और इरिडियम के मिश्र धातु से, कभी भी निहित गुणों का वाहक नहीं हो सकता है, उदाहरण के लिए, सिलिकॉन या कार्बन के लिए।

रासायनिक अभिक्रियाओं को करने में किसी पदार्थ की मात्रा की इकाई का उपयोग करने की सुविधा के अलावा, पदार्थ की मात्रा की दूसरी मूल इकाई की शुरूआत एक और परिस्थिति द्वारा उचित है। यह इस तथ्य में समाहित है कि किसी पदार्थ की मात्रा का मापन इस मूल्य में बहुत व्यापक परिवर्तनों में किया जाना चाहिए। मैक्रोस्कोपिक परिघटनाओं में, ठोस के रूप में मापी जाने वाली वस्तुओं में लगभग 10 23 परमाणु होते हैं। यह किसी पदार्थ के ग्राम तुल्यांक में परमाणुओं की संख्या के परिमाण का क्रम है। सूक्ष्म परिघटनाओं में, व्यक्तिगत परमाणुओं का पता लगाने में भी समस्या होती है। इसलिए, किसी पदार्थ की मात्रा को परिमाण के 20 से अधिक आदेशों की श्रेणी में मापा जाना चाहिए! स्वाभाविक रूप से, एक भी उपकरण नहीं, संदर्भ स्तर पर एक भी उपकरण ऐसा अवसर प्रदान नहीं करेगा।

इस कारण से, किसी पदार्थ की मात्रा की दो इकाइयाँ मूल इकाइयों के रूप में मेट्रोलॉजिस्ट की इच्छा स्पष्ट हो जाती है, जिनमें से एक बड़ी मात्रा के क्षेत्र में सटीक माप की अनुमति देता है, और दूसरा एक निश्चित पदार्थ के कणों को एक-एक करके मापने की अनुमति देता है। .

किसी पदार्थ की मात्रा की किसी भी मूल इकाई को छोड़ने के लिए मेट्रोलॉजिस्ट की अनिच्छा, उदाहरण के लिए, किलोग्राम, इस तथ्य के कारण है कि प्रोटोटाइप की एक प्रति बनाकर इस इकाई का पुनरुत्पादन बहुत उच्च सटीकता के साथ संभव है। स्वतंत्र तरीकों से द्रव्यमान का पुनरुत्पादन, जैसे कि एक लीटर पानी लेना या समाधान से धातु के एक निश्चित द्रव्यमान को इलेक्ट्रोलाइटिक रूप से जमा करना, वजन के द्वारा एक किलोग्राम की प्रतिलिपि बनाने की तुलना में बहुत कम सटीक है।

सूचीबद्ध कठिनाइयों के संबंध में, मानक के रूप में किसी पदार्थ की मात्रा की मूल इकाई का कार्यान्वयन मौजूद नहीं है। तिल की परिभाषा पढ़ती है:

मोल किसी पदार्थ की वह मात्रा है जिसमें उतनी ही संरचनात्मक इकाइयाँ होती हैं जितनी कार्बन मोनोआइसोटोप C 12 के 12 ग्राम में होती हैं।

यह इस परिभाषा से स्पष्ट रूप से अनुसरण करता है कि यह मान ठीक से स्थापित नहीं किया गया है। भौतिक शब्दों में, यह अवोगाद्रो स्थिरांक के बराबर है - कार्बन के एक ग्राम समकक्ष में परमाणुओं की संख्या। इससे तिल को अवोगाद्रो स्थिरांक के व्युत्क्रम के रूप में परिभाषित करना संभव हो जाता है। 12 की द्रव्यमान संख्या वाले 12 ग्राम कार्बन के लिए परमाणुओं की संख्या N A होगी।

इसके अनुसार, अवोगाद्रो स्थिरांक को परिष्कृत करने के लिए किसी पदार्थ की मात्रा के लिए एक मानक बनाने की समस्या कम हो जाती है। तकनीकी रूप से, वर्तमान में निम्नलिखित प्रक्रिया का उपयोग किया जाता है:

अल्ट्रा-शुद्ध सिलिकॉन की एक निश्चित मात्रा (सैकड़ों ग्राम) का उत्पादन होता है।

सटीक मास स्पेक्ट्रोमीटर इस सिलिकॉन की समस्थानिक संरचना को मापते हैं।

अल्ट्राप्योर सिलिकॉन का एक क्रिस्टल उगाया जाता है।

एक क्रिस्टल का आयतन उसके द्रव्यमान और घनत्व V को मापकर मापा जाता है।

एक्स-रे इंटरफेरोमीटर सिलिकॉन के एक क्रिस्टल में एक घन के यूनिट सेल के आकार को मापता है - ए।

चूंकि सिलिकॉन में क्रिस्टल जाली में घन का आकार होता है, एक क्रिस्टल में संरचनात्मक इकाइयों की संख्या बराबर होती है

द्रव्यमान और समकक्ष परमाणु भार को मापकर, क्रिस्टल में सिलिकॉन के मोल की संख्या निर्धारित की जाती है

जहाँ m क्रिस्टल का द्रव्यमान है, c. - नमूने का परमाणु भार, समस्थानिकों के विभिन्न प्रतिशतों को ध्यान में रखते हुए।

अवोगैड्रो स्थिरांक को सिलिकॉन के एक ग्राम समतुल्य में संरचनात्मक इकाइयों की संख्या के रूप में परिभाषित किया गया है

अवोगाद्रो स्थिरांक को परिष्कृत करने का कार्य अंतरराष्ट्रीय मेट्रोलॉजिकल केंद्रों द्वारा लगातार किया जा रहा है। ब्राउनश्विग में जर्मनी पीटीबी की राष्ट्रीय भौतिक प्रयोगशाला विशेष रूप से सक्रिय है। अशुद्धियों से शुद्धिकरण और समस्थानिक संरचना की एकरूपता के कारण, प्रारंभिक सामग्री (सिलिकॉन) की शुद्धता के लिए एक निरंतर संघर्ष है। अधिकांश तत्वों के लिए अशुद्धता सामग्री का वर्तमान स्तर प्रति मिलियन सिलिकॉन कणों में एक कण से अधिक नहीं है, और कुछ अशुद्धियों के लिए जो क्रिस्टल निर्माण में हस्तक्षेप करते हैं, प्रति अरब सिलिकॉन कणों में एक कण।

अवोगाद्रो स्थिरांक के शोधन पर काम की पुनरावृत्ति के साथ, क्रिस्टल के द्रव्यमान को मापने के साधन, इसके घनत्व, समस्थानिक संरचना और क्रिस्टल जाली के आयामों में सुधार होता है। वर्तमान में, सापेक्ष त्रुटि से 10 -6 -10 -7 के स्तर पर अवोगाद्रो स्थिरांक के निर्धारण की विश्वसनीयता की गारंटी देना संभव है। फिर भी, यह मान वजन द्वारा किलोग्राम मानक की प्रतियां बनाने में त्रुटि से बहुत बड़ा है।

किलोग्राम के प्रजनन की सटीकता से कम सटीकता के अलावा, तिल का निर्धारण करने के लिए वर्णित प्रक्रिया कई महत्वपूर्ण कमियों से ग्रस्त है। उनमें से सबसे महत्वपूर्ण एक तिल या कई मोल के किसी भी हिस्से के बराबर माप बनाने की असंभवता है, अर्थात गुणकों और उपगुणकों के उपाय बनाना। ऐसा करने का कोई भी प्रयास वजन की आवश्यकता की ओर ले जाता है, अर्थात, द्रव्यमान का निर्धारण और किलोग्राम मानक तक पहुंचना। स्वाभाविक रूप से, इस मामले में तिल को पुन: उत्पन्न करने का अर्थ खो जाता है। तिल का उपयोग करने की प्रक्रिया में एक और मौलिक दोष यह है कि सिलिकॉन पर कणों की संख्या का मापन किसी भी अन्य कणों के साथ तुलना करने के लिए बहुत मुश्किल है, और कभी-कभी असंभव है, और मुख्य रूप से कार्बन के साथ, जिसके द्वारा तिल वास्तव में निर्धारित होता है। सामान्य मामले में, किसी पदार्थ के कणों की संख्या निर्धारित करने के लिए कोई भी अति-सटीक प्रक्रिया किसी अन्य पदार्थ के लिए पूरी तरह से अनुपयुक्त हो सकती है। हम किसी भी पदार्थ के द्रव्यमान की एक दूसरे से तुलना कर सकते हैं, लेकिन एक पदार्थ के कणों की संख्या की तुलना दूसरे पदार्थ के कणों की संख्या से नहीं की जा सकती है। आदर्श रूप से, पदार्थों और सामग्रियों की संरचना के माप की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, किसी भी पदार्थ के तिल को पुन: उत्पन्न करने के लिए एक सार्वभौमिक विधि होनी चाहिए, लेकिन अक्सर ऐसा कार्य असंभव हो जाता है। बहुत बड़ी संख्या में पदार्थ एक दूसरे के साथ रासायनिक अंतःक्रिया में प्रवेश नहीं करते हैं।

तिल के मानक के कार्यान्वयन में इन सभी समस्याओं के बावजूद, "रासायनिक मेट्रोलॉजी" मौजूद है, और रसायनज्ञों के लिए किसी पदार्थ की मात्रा की एक इकाई का उपयोग करना बहुत सुविधाजनक है, जिसे किसी दिए गए प्रकार के कणों की संख्या के रूप में परिभाषित किया गया है। यही कारण है कि तिल का व्यापक रूप से पदार्थों और सामग्रियों की संरचना के माप में और विशेष रूप से पर्यावरणीय माप में उपयोग किया जाता है। वर्तमान में, पारिस्थितिकी की समस्याएं, अंतरजातीय और अंतरराज्यीय दोनों, माप की एकरूपता सुनिश्चित करने के विज्ञान के रूप में मेट्रोलॉजी की उपलब्धियों के अनुप्रयोग के मुख्य बिंदुओं में से एक हैं।

पाठ मकसद:

• किसी पदार्थ की मात्रा और उसकी माप की इकाइयों की अवधारणा का परिचय दें: mol, mmol, kmol।
• अवोगाद्रो नियतांक का एक विचार दीजिए।
• द्रव्यमान, पदार्थ की मात्रा और कणों की संख्या के बीच संबंध दिखाएं।

पाठ मकसद:

• 1. आसपास की दुनिया की घटनाओं के विभिन्न गुणों के बीच संबंधों के बारे में छात्रों के विश्वदृष्टि विचारों के निर्माण में योगदान करें।
• 2. कारण संबंध स्थापित करने के साथ-साथ अवलोकन, सामान्यीकरण और निष्कर्ष निकालने के लिए छात्रों की क्षमता विकसित करना।

मूल शर्तें:

• गैर धातु - रासायनिक तत्व जो मुक्त रूप में सरल पदार्थ बनाते हैं जिनमें धातुओं के भौतिक गुण नहीं होते हैं।
• तिल किसी भी पदार्थ की वह मात्रा है जिसमें उतने ही संरचनात्मक तत्व होते हैं जितने परमाणुओं 12g में निहित है। कार्बन-12 न्यूक्लाइड

  कक्षाओं के दौरान

पदार्थ की मात्रा

रसायन विज्ञान में (साथ ही भौतिकी और अन्य प्राकृतिक विज्ञानों में) किसी को बड़ी मात्रा में सबसे छोटे कणों से निपटना पड़ता है - पदार्थ के तथाकथित संरचनात्मक तत्वों (अणुओं, परमाणुओं, आयन, इलेक्ट्रॉन, आदि)।
ऐसे कणों की संख्या को व्यक्त करने के लिए, मात्रा की इकाई, मोल को पेश किया गया था। 1 मोल किसी भी पदार्थ की वह मात्रा है जिसमें उतने ही संरचनात्मक तत्व होते हैं जितने 12g में परमाणु होते हैं। कार्बन-12 न्यूक्लाइड। यह प्रयोगात्मक रूप से पाया गया कि 1 मोल के अनुरूप संरचनात्मक तत्वों की संख्या 6.02∙1023 (स्थिर 6.02∙1023 mol-1 को अवोगैड्रो स्थिरांक कहा जाता है। 1 मोल में पदार्थों के साथ सिलेंडर)।

चावल। 1. अवोगाद्रो नियतांक
अवोगाद्रो के नियम के परिणाम का चित्रण

चावल। 2. - पदार्थ की मात्रा की इकाई

मोल किसी पदार्थ की मात्रा की एक इकाई है


चावल। 3. पदार्थ की मात्रा
पदार्थ के इस भाग में एक द्रव्यमान होता है, जिसे दाढ़ द्रव्यमान कहा जाता है। इसे M द्वारा निरूपित किया जाता है, जो कि M \u003d m / n के सूत्र द्वारा पाया जाता है। दाढ़ द्रव्यमान को किन इकाइयों में मापा जाएगा?
दाढ़ द्रव्यमान सापेक्ष परमाणु या आणविक द्रव्यमान के साथ मेल खाता है, लेकिन माप की इकाइयों में भिन्न होता है (M - g / mol; Mr, Ar - आयाम रहित मात्रा)।


चावल। 4. मोल में पदार्थ की मात्रा


चावल। 5. मोलर मास

नियंत्रण खंड

№1.
3 mol H2O का द्रव्यमान ____ g . है
20 mol H2O का द्रव्यमान ____ g . है
№2.
H2O के 36 ग्राम ______ mol . हैं
H2O के 180 ग्राम _______ mol . हैं

गृहकार्य

180 ग्राम पानी में कितने अणु होते हैं?
24x1023 ओजोन अणुओं का द्रव्यमान ज्ञात कीजिए?

ऑक्सीजन पृथ्वी की पपड़ी में सबसे प्रचुर मात्रा में रासायनिक तत्व है। ऑक्सीजन हमारे आसपास के लगभग सभी पदार्थों का हिस्सा है। उदाहरण के लिए, पानी, रेत, कई चट्टानें और खनिज जो पृथ्वी की पपड़ी बनाते हैं, उनमें ऑक्सीजन होती है। ऑक्सीजन भी कई कार्बनिक यौगिकों, जैसे प्रोटीन, वसा और कार्बोहाइड्रेट का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है, जो पौधों, जानवरों और मनुष्यों के जीवन में असाधारण महत्व के हैं।
1772 में, स्वीडिश रसायनज्ञ के.वी. स्कील ने पाया कि हवा ऑक्सीजन और नाइट्रोजन से बनी है। 1774 में, डी. प्रीस्टले ने मरकरी ऑक्साइड (2) के अपघटन द्वारा ऑक्सीजन प्राप्त की। ऑक्सीजन एक रंगहीन गैस है, स्वादहीन और गंधहीन, पानी में अपेक्षाकृत थोड़ी घुलनशील, हवा से थोड़ी भारी: सामान्य परिस्थितियों में 1 लीटर ऑक्सीजन का वजन 1.43 ग्राम होता है, और 1 लीटर हवा का वजन 1.29 ग्राम होता है। (सामान्य स्थिति - संक्षिप्त: n. u) - तापमान 0 डिग्री सेल्सियस और दबाव 760 मिमी एचजी, या 1 एटीएम)। 760 मिमी एचजी के दबाव में। कला। और -183 डिग्री सेल्सियस का तापमान, ऑक्सीजन तरल हो जाता है, और जब तापमान -218.8 डिग्री सेल्सियस तक गिर जाता है, तो यह जम जाता है।
रासायनिक तत्व ऑक्सीजन O, साधारण ऑक्सीजन O2 के अलावा, एक अन्य साधारण पदार्थ - ओजोन O3 के रूप में मौजूद है। ओजोनाइज़र नामक उपकरण में ऑक्सीजन O2 को ओजोन में परिवर्तित किया जाता है।
यह एक तेज विशिष्ट गंध वाली गैस है (ग्रीक में "ओजोन" नाम का अर्थ "गंध") है। आपने शायद गरज के साथ ओजोन को एक से अधिक बार सूंघा होगा। ओजोन तत्व ऑक्सीजन के तीन परमाणुओं से बना है। शुद्ध ओजोन एक नीली गैस है, जो ऑक्सीजन से डेढ़ गुना भारी है, यह पानी में बेहतर तरीके से घुलती है।
पृथ्वी के ऊपर वायुमण्डल में 25 किमी की ऊँचाई पर ओजोन परत है। वहां, सूर्य से पराबैंगनी विकिरण के प्रभाव में ऑक्सीजन से ओजोन का निर्माण होता है। बदले में, ओजोन परत इस विकिरण में देरी करती है, जो सभी जीवित प्राणियों के लिए खतरनाक है, जो पृथ्वी पर सामान्य जीवन सुनिश्चित करती है।
ओजोन का उपयोग पीने के पानी को कीटाणुरहित करने के लिए किया जाता है, क्योंकि ओजोन प्राकृतिक पानी में हानिकारक अशुद्धियों का ऑक्सीकरण करता है। चिकित्सा में, ओजोन का उपयोग कीटाणुनाशक के रूप में किया जाता है।

ग्रन्थसूची

1. "पदार्थ की मात्रा" विषय पर पाठ, जीव विज्ञान और रसायन विज्ञान के शिक्षक याकोवलेवा लारिसा अलेक्जेंड्रोवना, कुरगन क्षेत्र, पेटुखोवस्की जिला, नगरपालिका शैक्षणिक संस्थान "नोवोगेर्जिएव्स्काया माध्यमिक विद्यालय"
2. F. A. Derkach "रसायन विज्ञान", - वैज्ञानिक और कार्यप्रणाली मैनुअल। - कीव, 2008।
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बोरिसेंको आई.एन. द्वारा संपादित और भेजा गया।