სამიზნე:გააცნოს სტუდენტებს ცნებები "ნივთიერების რაოდენობა", "მოლური მასა", რათა წარმოდგენა მისცეს ავოგადროს მუდმივზე. აჩვენეთ კავშირი ნივთიერების რაოდენობას, ნაწილაკების რაოდენობასა და ავოგადროს მუდმივას შორის, აგრეთვე ნივთიერების მოლურ მასას, მასასა და რაოდენობას შორის. ისწავლეთ გამოთვლების გაკეთება.

გაკვეთილის ტიპი:სწავლის გაკვეთილი და ახალი ცოდნის პირველადი კონსოლიდაცია.

გაკვეთილების დროს

I. საორგანიზაციო მომენტი

II. d/z შემოწმება თემაზე: "ქიმიური რეაქციების ტიპები"

III. ახალი მასალის სწავლა

1. ნივთიერების რაოდენობა - მოლი

ნივთიერებები რეაგირებენ მკაცრად განსაზღვრული პროპორციებით. მაგალითად, წყლის ნივთიერების მისაღებად იმდენი წყალბადი და ჟანგბადი უნდა აიღოთ, რომ წყალბადის ყოველ ორ მოლეკულაზე არის ჟანგბადის ერთი მოლეკულა:

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

ნივთიერების რკინის სულფიდის მისაღებად საჭიროა იმდენი რკინა და გოგირდი აიღოთ, რომ რკინის თითოეულ ატომზე იყოს გოგირდის ერთი ატომი.

ფოსფორის ოქსიდის ნივთიერების მისაღებად საჭიროა ფოსფორისა და ჟანგბადის იმდენი მოლეკულა აიღოთ, რომ ფოსფორის ოთხი მოლეკულისთვის არის ჟანგბადის ხუთი მოლეკულა.

პრაქტიკაში ატომების, მოლეკულების და სხვა ნაწილაკების რაოდენობის დადგენა შეუძლებელია – ისინი ძალიან მცირეა და შეუიარაღებელი თვალით არ ჩანს. ქიმიაში სტრუქტურული ერთეულების (ატომები, მოლეკულები) რაოდენობის დასადგენად გამოიყენება სპეციალური მნიშვნელობა - ნივთიერების რაოდენობა ( v - შიშველი). ნივთიერების რაოდენობის ერთეული არის მოლი.

• მოლი არის ნივთიერების რაოდენობა, რომელიც შეიცავს იმდენ სტრუქტურულ ნაწილაკს (ატომს, მოლეკულას), რამდენი ატომია 12 გ ნახშირბადში.

ექსპერიმენტულად დადგინდა, რომ 12 გ ნახშირბადი შეიცავს 6·10 23 ატომს. ეს ნიშნავს, რომ ნებისმიერი ნივთიერების ერთი მოლი, განურჩევლად მისი აგრეგაციის მდგომარეობისა, შეიცავს იგივე რაოდენობის ნაწილაკებს - 6 10 23.

• 1 მოლი ჟანგბადი (O 2) შეიცავს 6 10 23 მოლეკულას.
• 1 მოლი წყალბადი (H 2) შეიცავს 6 10 23 მოლეკულას.
• 1 მოლი წყალი (H 2 O) შეიცავს 6 10 23 მოლეკულას.
• 1 მოლი რკინა (Fe) შეიცავს 6 10 23 მოლეკულას.

ვარჯიში:მიღებული ინფორმაციის გამოყენებით უპასუხეთ შემდეგ კითხვებს:

ა) რამდენი ჟანგბადის ატომია 1 მოლ ჟანგბადში?

– 6 10 23 2 = 12 10 23 ატომები.

ბ) რამდენი წყალბადის და ჟანგბადის ატომია 1 მოლ წყალში (H 2 O)?

– 6 10 23 2 = 12 10 23 წყალბადის ატომები და 6 10 23 ჟანგბადის ატომები.

ნომერი 6 10 23 ეწოდება ავოგადროს მუდმივასმე-19 საუკუნის იტალიელი მეცნიერის პატივსაცემად და დანიშნულია NA. საზომი ერთეულებია ატომები/მოლი ან მოლეკულები/მოლი.

2. ნივთიერების რაოდენობის დასადგენად ამოცანების ამოხსნა

ხშირად თქვენ უნდა იცოდეთ ნივთიერების რამდენ ნაწილაკს შეიცავს ნივთიერების გარკვეული რაოდენობა. ან ნივთიერების რაოდენობის პოვნა მოლეკულების ცნობილი რაოდენობის მიხედვით. ეს გამოთვლები შეიძლება გაკეთდეს ფორმულის გამოყენებით:

სადაც N არის მოლეკულების რაოდენობა, NA არის ავოგადროს მუდმივი, ვ- ნივთიერების რაოდენობა. ამ ფორმულიდან შეგიძლიათ გამოხატოთ ნივთიერების რაოდენობა.

v= N / N

დავალება 1.რამდენი ატომია გოგირდის 2 მოლში?

N = 2 6 10 23 = 12 10 23 ატომები.

დავალება 2.რამდენი ატომია 0,5 მოლ რკინაში?

N = 0,5 6 10 23 = 3 10 23 ატომები.

დავალება 3.რამდენი მოლეკულაა ნახშირორჟანგის 5 მოლში?

N = 5 6 10 23 = 30 10 23 მოლეკულა.

დავალება 4.რამდენ ნივთიერებას შეადგენს ამ ნივთიერების 12 10 23 მოლეკულა?

v= 12 10 23 / 6 10 23 \u003d 2 მოლი.

დავალება 5.ნივთიერების რა რაოდენობაა ამ ნივთიერების 0,6 10 23 მოლეკულა?

v= 0.6 10 23 / 6 10 23 \u003d 0.1 მოლი.

დავალება 6.რამდენ ნივთიერებას შეადგენს ამ ნივთიერების 3 10 23 მოლეკულა?

v= 3 10 23 / 6 10 23 \u003d 0,5 მოლი.

3. მოლური მასა

ქიმიური რეაქციებისთვის, თქვენ უნდა გაითვალისწინოთ ნივთიერების რაოდენობა მოლში.

კითხვა: მაგრამ პრაქტიკაში როგორ გავზომოთ ნივთიერების 2, ან 2,5 მოლი? რომელია საუკეთესო ერთეული ნივთიერების მასის გასაზომად?

ქიმიაში მოხერხებულობისთვის გამოიყენება მოლური მასა.

მოლური მასა არის ნივთიერების ერთი მოლის მასა.

იგი დანიშნულია - M. იგი იზომება გ/მოლში.

მოლური მასა უდრის ნივთიერების მასის შეფარდებას ნივთიერების შესაბამის რაოდენობასთან.

მოლური მასა მუდმივი მნიშვნელობაა. მოლური მასის რიცხვითი მნიშვნელობა შეესაბამება ფარდობითი ატომური ან ფარდობითი მოლეკულური წონის მნიშვნელობას.

კითხვა: როგორ ვიპოვო ფარდობითი ატომური ან ფარდობითი მოლეკულური წონა?

Mr(S) = 32; M (S) \u003d 32 გ / მოლი - რაც შეესაბამება 1 მოლ გოგირდს

ბატონი (H 2 O) = 18; M (H 2 O) \u003d 18 გ / მოლი - რაც შეესაბამება 1 მოლ წყალს.

4. ამოცანების ამოხსნა მატერიის მასის პოვნაზე

დავალება 7.განსაზღვრეთ 0,5 მოლი რკინის მასა.

დავალება 8.განსაზღვრეთ 0,25 მოლი სპილენძის მასა

დავალება 9.განსაზღვრეთ 2 მოლი ნახშირორჟანგის მასა (CO 2)

დავალება 10.რამდენი მოლი სპილენძის ოქსიდი - CuO შეადგენს 160 გ სპილენძის ოქსიდს?

v= 160 / 80 = 8 მოლი

დავალება 11.რამდენი მოლი წყალი შეესაბამება 30 გ წყალს

v= 30/18 = 1,66 მოლი

დავალება 12.რამდენი მოლი მაგნიუმი შეესაბამება მის 40 გრამს?

v= 40/24 = 1,66 მოლი

IV. დამაგრება

წინა გამოკითხვა:

1. რა არის ნივთიერების რაოდენობა?
2. რის ტოლია ნებისმიერი ნივთიერების 1 მოლი?
3. რა არის მოლური მასა?
4. არის თუ არა განსხვავება ტერმინებს "მოლეკულების მოლი" და "ატომების მოლი" შორის?
5. ახსენი ამიაკის მოლეკულის NH3 მაგალითის გამოყენებით.
6. რატომ არის მნიშვნელოვანი პრობლემების გადაჭრისას ფორმულების ცოდნა?

Დავალებები:

1. რამდენი მოლეკულაა 180 გრამ წყალში?
2. რამდენი მოლეკულისგან შედგება 80 გრ ნახშირორჟანგი?

V. საშინაო დავალება

შეისწავლეთ აბზაცის ტექსტი, გააკეთეთ ორი დავალება: იპოვონ ნივთიერების რაოდენობა; ნივთიერების მასის საპოვნელად.

ლიტერატურა:

1. გარა ნ.ნ. Ქიმია. გაკვეთილები მე-8 კლასში: მასწავლებლის გზამკვლევი. _ მ.: განმანათლებლობა, 2009 წ.
2. Rudzites G.E., Feldman F.G. Ქიმია. კლასი 8: სახელმძღვანელო ზოგადსაგანმანათლებლო დაწესებულებებისთვის - M .: განათლება, 2009 წ.

ქიმიაში განხორციელებული ყველაზე ტიპიური პროცესებია ქიმიური რეაქციები, ე.ი. ურთიერთქმედება ზოგიერთ საწყის ნივთიერებას შორის, რაც იწვევს ახალი ნივთიერებების წარმოქმნას. ნივთიერებები რეაგირებენ გარკვეულ რაოდენობრივ ურთიერთობებში, რაც გასათვალისწინებელია იმისათვის, რომ მივიღოთ სასურველი პროდუქტები საწყისი ნივთიერებების მინიმალური რაოდენობით და არ შეიქმნას უსარგებლო წარმოების ნარჩენები. რეაქციაში მყოფი ნივთიერებების მასების გამოსათვლელად, გამოდის, რომ საჭიროა კიდევ ერთი ფიზიკური რაოდენობა, რომელიც ახასიათებს ნივთიერების ნაწილს მასში შემავალი სტრუქტურული ერთეულების რაოდენობის მიხედვით. თავისთავად, ეგოს რიცხვი უჩვეულოდ დიდია. ეს აშკარაა, კერძოდ, მაგალითი 2.2. ამიტომ, პრაქტიკულ გამოთვლებში, სტრუქტურული ერთეულების რაოდენობა იცვლება სპეციალური მნიშვნელობით ე.წ რაოდენობანივთიერებები.

ნივთიერების რაოდენობა არის სტრუქტურული ერთეულების რაოდენობის საზომი, რომელიც განისაზღვრება გამოხატულებით

სადაც N(X)- ნივთიერების სტრუქტურული ერთეულების რაოდენობა Xნივთიერების რეალურ ან გონებრივად აღებულ ნაწილში, N A = 6.02 10 23 - ავოგადროს მუდმივა (რიცხვი), ფართოდ გავრცელებული მეცნიერებაში, ერთ-ერთი ფუნდამენტური ფიზიკური მუდმივი. საჭიროების შემთხვევაში, შეიძლება გამოყენებულ იქნას ავოგადროს მუდმივი 6.02214 10 23 უფრო ზუსტი მნიშვნელობა. ნივთიერების ნაწილი, რომელიც შეიცავს N სტრუქტურული ერთეული, წარმოადგენს ნივთიერების ერთ რაოდენობას - 1 მოლი. ამრიგად, ნივთიერების რაოდენობა იზომება მოლებში, ხოლო ავოგადროს მუდმივას აქვს ერთეული 1/მოლი, ან სხვა აღნიშვნით, მოლ -1.

მატერიის თვისებებთან და ქიმიურ რეაქციებთან დაკავშირებული ყველანაირი მსჯელობითა და გამოთვლებით, კონცეფცია ნივთიერების რაოდენობამთლიანად ცვლის კონცეფციას სტრუქტურული ერთეულების რაოდენობა.ეს გამორიცხავს დიდი რიცხვების გამოყენების აუცილებლობას. მაგალითად, იმის ნაცვლად, რომ ვთქვათ "აიღეს 6.02 10 23 სტრუქტურული ერთეული (მოლეკულები) წყალი", ჩვენ ვამბობთ: "აიღეს 1 მოლი წყალი".

ნივთიერების თითოეული ნაწილი ხასიათდება ნივთიერების მასითაც და რაოდენობითაც.

ნივთიერების მასის თანაფარდობაXნივთიერების რაოდენობას ეწოდება მოლური მასაM(X):

მოლური მასა რიცხობრივად უდრის ნივთიერების 1 მოლის მასას. ეს არის თითოეული ნივთიერების მნიშვნელოვანი რაოდენობრივი მახასიათებელი, რაც დამოკიდებულია მხოლოდ სტრუქტურული ერთეულების მასაზე. ავოგადროს რიცხვი დაყენებულია ისე, რომ ნივთიერების მოლური მასა, გამოხატული გ/მოლში, რიცხობრივად ემთხვევა ფარდობით მოლეკულურ მასას. მ გწყლის მოლეკულისთვის M g = 18. ეს ნიშნავს, რომ წყლის მოლური მასა არის M (H 2 0) \u003d 18 გ / მოლ. პერიოდული ცხრილის მონაცემების გამოყენებით შესაძლებელია უფრო ზუსტი მნიშვნელობების გამოთვლა მ გდა M(X),მაგრამ ქიმიის დავალებების სწავლებისას ეს ჩვეულებრივ არ არის საჭირო. ყოველივე ნათქვამიდან ირკვევა, თუ რამდენად ადვილია ნივთიერების მოლური მასის გამოთვლა - საკმარისია ატომური მასების დამატება ნივთიერების ფორმულის შესაბამისად და ერთეული გ/მოლი. ამრიგად, ფორმულა (2.4) პრაქტიკულად გამოიყენება ნივთიერების რაოდენობის გამოსათვლელად:

მაგალითი 2.9.გამოთვალეთ სოდას მოლური მასა NaHC0 3.

გადაწყვეტილება.ნივთიერების ფორმულის მიხედვით M g = 23 + 1 + 12 + 3 16 = 84. აქედან გამომდინარე, განმარტებით, M(NaIIC0 3) = 84 გ/მოლი.

მაგალითი 2.10.რამდენია ნივთიერების რაოდენობა 16,8 გ საცხობი სოდაში? გადაწყვეტილება. M(NaHC03) = 84 გ/მოლი (იხ. ზემოთ). ფორმულით (2.5)

მაგალითი 2.11.რამდენი ფრაქცია (სტრუქტურული ერთეული) სასმელი სოდაა 16,8 გ ნივთიერებაში?

გადაწყვეტილება.გარდაქმნის ფორმულა (2.3), ჩვენ ვპოულობთ:

AT(NaHC03) = N a n(NaHC03);

tt(NaHC0 3) = 0.20 მოლი (იხ. მაგალითი 2.10);

N (NaHC0 3) \u003d 6.02 10 23 მოლი "1 0.20 მოლი \u003d 1.204 10 23.

მაგალითი 2.12.რამდენი ატომია 16,8 გ საცხობი სოდაში?

გადაწყვეტილება.საცხობი სოდა, NaHC0 3, შედგება ნატრიუმის, წყალბადის, ნახშირბადის და ჟანგბადის ატომებისგან. საერთო ჯამში, მატერიის სტრუქტურულ ერთეულში არის 1 + 1 + 1 + 3 = 6 ატომი. როგორც მაგალითში 2.11 აღმოჩნდა, სასმელი სოდის ეს მასა შედგება 1.204 10 23 სტრუქტურული ერთეულისგან. მაშასადამე, ნივთიერების ატომების საერთო რაოდენობა არის

ერთეულების საერთაშორისო სისტემაში (SI) ერთ-ერთი ძირითადი ერთეულია ნივთიერების რაოდენობის ერთეული არის მოლი.

მოლი – ეს არის ნივთიერების ისეთი რაოდენობა, რომელიც შეიცავს მოცემული ნივთიერების იმდენ სტრუქტურულ ერთეულს (მოლეკულებს, ატომებს, იონებს და ა.შ.), რამდენი ნახშირბადის ატომია ნახშირბადის იზოტოპში 0,012 კგ (12 გ). 12 თან .

იმის გათვალისწინებით, რომ ნახშირბადის აბსოლუტური ატომური მასის მნიშვნელობა არის მ(C) \u003d 1.99 10  26 კგ, შეგიძლიათ გამოთვალოთ ნახშირბადის ატომების რაოდენობა ნ მაგრამშეიცავს 0,012 კგ ნახშირბადს.

ნებისმიერი ნივთიერების მოლი შეიცავს ამ ნივთიერების ნაწილაკების იგივე რაოდენობას (სტრუქტურული ერთეულები). ერთი მოლის ოდენობით ნივთიერებაში შემავალი სტრუქტურული ერთეულების რაოდენობაა 6,02 10 23 და დაურეკა ავოგადროს ნომერი (ნ მაგრამ ).

მაგალითად, სპილენძის ერთი მოლი შეიცავს 6,02 10 23 სპილენძის ატომს (Cu), ხოლო წყალბადის ერთი მოლი (H 2) შეიცავს 6,02 10 23 წყალბადის მოლეკულებს.

მოლური მასა(M) არის ნივთიერების მასა 1 მოლი ოდენობით აღებული.

მოლური მასა აღინიშნება ასო M-ით და აქვს ერთეული [გ/მოლი]. ფიზიკაში გამოიყენება განზომილება [კგ/კმოლი].

ზოგად შემთხვევაში, ნივთიერების მოლური მასის რიცხვითი მნიშვნელობა რიცხობრივად ემთხვევა მისი ფარდობითი მოლეკულური (ფარდობითი ატომური) მასის მნიშვნელობას.

მაგალითად, წყლის ფარდობითი მოლეკულური წონაა:

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

წყლის მოლურ მასას აქვს იგივე მნიშვნელობა, მაგრამ გამოხატულია გ/მოლში:

M (H 2 O) = 18 გ/მოლ.

ამრიგად, წყლის მოლი, რომელიც შეიცავს 6,02 10 23 წყლის მოლეკულას (შესაბამისად 2 6,02 10 23 წყალბადის ატომს და 6,02 10 23 ჟანგბადის ატომს) აქვს 18 გრამი მასა. 1 მოლი წყალი შეიცავს 2 მოლ წყალბადის ატომს და 1 მოლ ჟანგბადის ატომს.

1.3.4. კავშირი ნივთიერების მასასა და მის რაოდენობას შორის

ნივთიერების მასის და მისი ქიმიური ფორმულის ცოდნით და, შესაბამისად, მისი მოლური მასის მნიშვნელობით, შეიძლება განვსაზღვროთ ნივთიერების რაოდენობა და, პირიქით, ნივთიერების რაოდენობის ცოდნით, მისი მასის დადგენა. ასეთი გამოთვლებისთვის, თქვენ უნდა გამოიყენოთ ფორმულები:

სადაც ν არის ნივთიერების რაოდენობა, [მოლი]; მარის ნივთიერების მასა, [გ] ან [კგ]; M არის ნივთიერების მოლური მასა, [გ/მოლი] ან [კგ/კმოლ].

მაგალითად, ნატრიუმის სულფატის (Na 2 SO 4) მასის საპოვნელად 5 მოლი ოდენობით, ვპოულობთ:

1) Na 2 SO 4 ფარდობითი მოლეკულური წონის მნიშვნელობა, რომელიც არის ფარდობითი ატომური მასების მომრგვალებული მნიშვნელობების ჯამი:

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

2) ნივთიერების მოლური მასის მნიშვნელობა რიცხობრივად მისი ტოლია:

M (Na 2 SO 4) = 142 გ/მოლი,

3) და ბოლოს, 5 მოლი ნატრიუმის სულფატის მასა:

m = ν M = 5 მოლი 142 გ/მოლი = 710 გ

პასუხი: 710.

1.3.5. კავშირი ნივთიერების მოცულობასა და რაოდენობას შორის

ნორმალურ პირობებში (n.o.), ე.ი. წნევის დროს რ ტოლია 101325 Pa (760 მმ Hg) და ტემპერატურა T, უდრის 273,15 K (0 С), ერთი მოლი სხვადასხვა აირები და ორთქლები იკავებს იგივე მოცულობას, ტოლი 22,4 ლ.

მოცულობა, რომელსაც იკავებს 1 მოლი აირი ან ორთქლი n.o.-ზე ეწოდება მოლური მოცულობაგაზი და აქვს ლიტრის ზომა მოლზე.

V მოლი \u003d 22,4 ლ / მოლ.

აირისებური ნივთიერების რაოდენობის ცოდნა (ν ) და მოლური მოცულობის მნიშვნელობა (V მოლი) შეგიძლიათ გამოთვალოთ მისი მოცულობა (V) ნორმალურ პირობებში:

V = ν V მოლი,

სადაც ν არის ნივთიერების რაოდენობა [მოლი]; V არის აირისებრი ნივთიერების მოცულობა [l]; V მოლი \u003d 22,4 ლ / მოლ.

პირიქით, მოცულობის ცოდნა ( ვ) აირისებრი ნივთიერების ნორმალურ პირობებში, შეგიძლიათ გამოთვალოთ მისი რაოდენობა (ν) :

SI სისტემის მეშვიდე საბაზისო ერთეულს - ნივთიერების რაოდენობის ერთეულს, მოლი - განსაკუთრებულ ადგილს იკავებს ძირითად ერთეულებს შორის. ამის რამდენიმე მიზეზი არსებობს. პირველი მიზეზი არის ის, რომ ეს მნიშვნელობა პრაქტიკულად იმეორებს არსებულ ძირითად ერთეულს, მასის ერთეულს. მასა, რომელიც განისაზღვრება როგორც სხეულის ინერციის ან გრავიტაციული ძალების საზომი, არის მატერიის რაოდენობის საზომი. მეორე მიზეზი, რომელიც გამოწვეულია პირველით და მასთან მჭიდროდ არის დაკავშირებული, არის ის, რომ ჯერ კიდევ არ არსებობს ამ ფიზიკური სიდიდის სტანდარტული ერთეულის დანერგვა. მოლის დამოუკიდებლად გამრავლების მრავალრიცხოვანმა მცდელობამ გამოიწვია ის ფაქტი, რომ ნივთიერების ზუსტად გაზომილი რაოდენობის დაგროვება საბოლოოდ შემცირდა ძირითადი ფიზიკური რაოდენობების სხვა სტანდარტებამდე. მაგალითად, ნივთიერების ელექტროლიტური იზოლაციის მცდელობამ გამოიწვია ელექტრული დენის მასისა და სიძლიერის გაზომვის აუცილებლობა. კრისტალებში ატომების რაოდენობის ზუსტი გაზომვამ განაპირობა ბროლის წრფივი ზომების და მისი მასის გაზომვა. მოლის დამოუკიდებლად გამრავლების ყველა სხვა მსგავსი მცდელობისას მეტროლოგებს იგივე სირთულეები შეექმნათ.

ბუნებრივად ჩნდება კითხვა: რატომ შეთანხმდნენ ყველაზე განვითარებული ქვეყნების მეტროლოგიური სამსახურები, რომ ძირითად ერთეულებს შორის იყო ორი განსხვავებული, რომელიც ახასიათებდა ერთსა და იმავე ფიზიკურ კონცეფციას? ამ კითხვაზე პასუხი აშკარაა, თუ დავიწყებთ ფიზიკური სიდიდეების ერთეულების სისტემების აგების ძირითადი პრინციპიდან - პრაქტიკული გამოყენების მოხერხებულობით. მართლაც, მექანიკური პროცესების პარამეტრების აღსაწერად ყველაზე მოსახერხებელია მასის თვითნებური ხელოვნური საზომის გამოყენება - კილოგრამი. ქიმიური პროცესების აღსაწერად ძალიან მნიშვნელოვანია ვიცოდეთ ელემენტარული ნაწილაკების, ატომების ან მოლეკულების რაოდენობა, რომლებიც მონაწილეობენ ქიმიურ რეაქციებში. ამ მიზეზით, მოლს უწოდებენ SI სისტემის ქიმიურ ძირითად ერთეულს, რაც ხაზს უსვამს იმ ფაქტს, რომ იგი შემოღებულია არა ახალი ფენომენის აღსაწერად, არამედ სპეციფიკური გაზომვების მიზნით, რომლებიც დაკავშირებულია ნივთიერებებისა და მასალების ქიმიურ ურთიერთქმედებებთან.

ამ სპეციფიკამ წარმოშვა ნივთიერების რაოდენობის ერთეულის კიდევ ერთი ძალიან მნიშვნელოვანი თვისება - მოლი. ის მდგომარეობს იმაში, რომ ერთეულის ქიმიური განმარტების შემოღებით რეგულირდება არა მხოლოდ რაიმე ნივთიერების რაოდენობა, არამედ ნივთიერების რაოდენობა მოცემული ტიპის ატომების ან მოლეკულების სახით. ამრიგად, მოლს შეიძლება ეწოდოს ცალკეული ნივთიერების რაოდენობის ერთეული. ამ განმარტებით, მოლი ხდება ნივთიერების რაოდენობის უნივერსალური ერთეული, ვიდრე კილოგრამი. სინამდვილეში, ცალკეულ ნივთიერებებს აქვთ ინერციისა და სიმძიმის თვისებები, ასე რომ, სტანდარტული მოლი, იმ პირობით, რომ იგი განხორციელდება საჭირო სიზუსტით, შეიძლება გამოყენებულ იქნას მასის სტანდარტად. საპირისპირო შეუძლებელია, რადგან მასობრივი საზომი, რომელიც დამზადებულია, მაგალითად, პლატინისა და ირიდიუმის შენადნობიდან, ვერასოდეს შეიძლება იყოს დამახასიათებელი თვისებების მატარებელი, მაგალითად, სილიციუმის ან ნახშირბადისთვის.

ქიმიური რეაქციების განხორციელებისას ნივთიერების რაოდენობის ერთეულის გამოყენების მოხერხებულობის გარდა, ნივთიერების რაოდენობის მეორე ძირითადი ერთეულის შეყვანა გამართლებულია კიდევ ერთი გარემოებით. ის მდგომარეობს იმაში, რომ ნივთიერების ოდენობის გაზომვები უნდა განხორციელდეს ამ მნიშვნელობის ცვლილებების ძალიან ფართო სპექტრში. მაკროსკოპულ ფენომენებში, საზომი ობიექტები მყარი ნივთიერების სახით შეიცავს დაახლოებით 10 23 ატომს. ეს არის ნივთიერების გრამ ეკვივალენტში ატომების რაოდენობის სიდიდის რიგი. მიკროსკოპულ მოვლენებში ცალკეული ატომების გამოვლენის პრობლემაც კი არსებობს. მაშასადამე, ნივთიერების რაოდენობა უნდა გაიზომოს 20 ბრძანებაზე მეტი სიდიდის დიაპაზონში! ბუნებრივია, არც ერთი მოწყობილობა, არც ერთი მოწყობილობა საცნობარო დონეზე არ იძლევა ასეთ შესაძლებლობას.

ამ მიზეზით, აშკარა ხდება მეტროლოგების სურვილი, ჰქონდეთ ნივთიერების რაოდენობის ორი ერთეული, რომელთაგან ერთი იძლევა ზუსტი გაზომვების საშუალებას დიდი რაოდენობით, ხოლო მეორე საშუალებას იძლევა სათითაოდ გაზომონ გარკვეული ნივთიერების ნაწილაკები. .

მეტროლოგის არ სურდა უარი თქვას ნივთიერების რაოდენობის რომელიმე საბაზისო ერთეულზე, მაგალითად, კილოგრამზე, განპირობებულია იმით, რომ ამ ერთეულის რეპროდუქცია პროტოტიპის ასლის შექმნით შესაძლებელია ძალიან მაღალი სიზუსტით. მასის რეპროდუცირება დამოუკიდებელი მეთოდებით, როგორიცაა ერთი ლიტრი წყლის აღება ან ხსნარიდან ლითონის გარკვეული მასის ელექტროლიტური დეპონირება, გაცილებით ნაკლებად ზუსტია, ვიდრე აწონით კილოგრამის ასლის გაკეთება.

ჩამოთვლილ სირთულეებთან დაკავშირებით ნივთიერების რაოდენობის ძირითადი ერთეულის დანერგვა სტანდარტის სახით არ არსებობს. მოლის განმარტება წერია:

მოლი არის ნივთიერების რაოდენობა, რომელსაც აქვს იმდენი სტრუქტურული ერთეული, რამდენიც არის 12 გრამ ნახშირბადის მონოიზოტოპ C 12-ში.

განმარტებიდან ნათლად გამომდინარეობს, რომ ეს მნიშვნელობა ზუსტად დადგენილი არ არის.ფიზიკური თვალსაზრისით ის უდრის ავოგადროს მუდმივას - ატომების რაოდენობას ნახშირბადის გრამ ეკვივალენტში. ეს შესაძლებელს ხდის მოლის განსაზღვრას, როგორც ავოგადროს მუდმივის საპასუხო. 12 გრამი ნახშირბადისთვის 12 მასობრივი რიცხვით, ატომების რაოდენობა იქნება N A.

ამის შესაბამისად, ნივთიერების რაოდენობის სტანდარტის შექმნის პრობლემა მცირდება ავოგადროს მუდმივის დახვეწამდე. ტექნიკურად, ამჟამად გამოიყენება შემდეგი პროცედურა:

იწარმოება გარკვეული რაოდენობით (ასობით გრამი) ულტრასუფთა სილიციუმი.

ზუსტი მასის სპექტრომეტრები ზომავენ ამ სილიკონის იზოტოპურ შემადგენლობას.

იზრდება ულტრასუფთა სილიკონის ერთი კრისტალი.

ერთი კრისტალის მოცულობა იზომება მისი მასისა და სიმკვრივის V გაზომვით.

რენტგენის ინტერფერომეტრი ზომავს კუბის ერთეული უჯრედის ზომას სილიკონის ერთ კრისტალში - ა.

ვინაიდან სილიკონში კრისტალურ გისოსს აქვს კუბის ფორმა, ერთ კრისტალში სტრუქტურული ერთეულების რაოდენობა უდრის

მასის და ექვივალენტური ატომური წონის გაზომვით, კრისტალში სილიციუმის მოლების რაოდენობა განისაზღვრება.

სადაც m არის ბროლის მასა, c. - ნიმუშის ატომური წონა, იზოტოპების განსხვავებული პროცენტების გათვალისწინებით.

ავოგადროს მუდმივი განისაზღვრება, როგორც სტრუქტურული ერთეულების რაოდენობა სილიციუმის ერთ გრამ ეკვივალენტში.

ავოგადროს კონსტანტის დახვეწაზე მუშაობა მუდმივად მიმდინარეობს საერთაშორისო მეტროლოგიური ცენტრების მიერ. განსაკუთრებით აქტიურია გერმანიის ეროვნული ფიზიკური ლაბორატორია PTB ბრაუნშვაიგში. მიმდინარეობს მუდმივი ბრძოლა საწყისი მასალის (სილიციუმის) სიწმინდისთვის, როგორც მინარევებისაგან გაწმენდის, ასევე იზოტოპური შემადგენლობის ერთგვაროვნების გამო. მინარევების შემცველობის ამჟამინდელი დონე ელემენტების უმეტესობისთვის არის არაუმეტეს ერთი ნაწილაკი მილიონ სილიციუმის ნაწილაკზე, ხოლო ზოგიერთი მინარევისთვის, რომელიც ხელს უშლის კრისტალების წარმოქმნას, ერთი ნაწილაკი მილიარდ სილიციუმის ნაწილაკზე.

ავოგადროს მუდმივის დახვეწაზე მუშაობის განმეორებით, უმჯობესდება ბროლის მასის გაზომვის საშუალებები, მისი სიმკვრივე, იზოტოპური შემადგენლობა და ბროლის გისოსის ზომები. დღეისათვის შესაძლებელია ავოგადროს მუდმივის განსაზღვრის სანდოობის გარანტია 10 -6 -10 -7 დონეზე შედარებითი შეცდომით. მიუხედავად ამისა, ეს მნიშვნელობა ბევრად აღემატება შეცდომას წონით კილოგრამების სტანდარტის ასლების მიღებისას.

გარდა სიზუსტისა, რომელიც ჩამორჩება კილოგრამების გამრავლების სიზუსტეს, მოლის განსაზღვრის აღწერილი პროცედურა განიცდის უამრავ მნიშვნელოვან ნაკლოვანებას. მათგან ყველაზე მნიშვნელოვანია მოლის ან რამდენიმე მოლის ტოლი საზომის შექმნის შეუძლებლობა, ანუ მრავლობითი და ქვემრავლობითი ზომების შექმნა. ამის გაკეთების ნებისმიერი მცდელობა იწვევს აწონვის აუცილებლობას, ანუ მასის განსაზღვრას და კილოგრამის სტანდარტის მიღწევას. ბუნებრივია, ამ შემთხვევაში მოლის გამრავლების აზრი იკარგება. მოლის გამოყენების პროცედურის კიდევ ერთი ფუნდამენტური ხარვეზი არის ის, რომ სილიკონზე ნაწილაკების რაოდენობის გაზომვა ძალიან რთულია და ზოგჯერ შეუძლებელი, შედარება სხვა ნაწილაკებთან და, პირველ რიგში, ნახშირბადთან, რომლითაც მოლი რეალურად განისაზღვრება. ზოგადად, ნებისმიერი ულტრა ზუსტი პროცედურა ნივთიერების ნაწილაკების რაოდენობის დასადგენად შეიძლება სრულიად შეუფერებელი იყოს სხვა ნივთიერებისთვის. ნებისმიერი ნივთიერების მასა შეგვიძლია შევადაროთ ერთმანეთს, მაგრამ ერთი ნივთიერების ნაწილაკების რაოდენობა შეიძლება არ იყოს შედარება სხვა ნივთიერების ნაწილაკების რაოდენობასთან. იდეალურ შემთხვევაში, ნივთიერებებისა და მასალების შემადგენლობის გაზომვების ერთგვაროვნების უზრუნველსაყოფად, უნდა გქონდეთ უნივერსალური მეთოდი ნებისმიერი ნივთიერების მოლის რეპროდუცირებისთვის, მაგრამ ყველაზე ხშირად ასეთი დავალება შეუძლებელი აღმოჩნდება. ნივთიერებების ძალიან დიდი რაოდენობა არ შედის ქიმიურ ურთიერთქმედებაში ერთმანეთთან.

მოლის სტანდარტის დანერგვის ყველა ამ პრობლემის მიუხედავად, "ქიმიური მეტროლოგია" არსებობს და ქიმიკოსებისთვის ძალიან მოსახერხებელია ნივთიერების რაოდენობის ერთეულის გამოყენება, რომელიც განისაზღვრება, როგორც მოცემული ტიპის ნაწილაკების რაოდენობა. სწორედ ამიტომ, მოლი ფართოდ გამოიყენება ნივთიერებებისა და მასალების შემადგენლობის გაზომვისას და განსაკუთრებით გარემოსდაცვითი გაზომვებისას. ამჟამად ეკოლოგიის პრობლემები, როგორც ეთნიკური, ასევე სახელმწიფოთაშორისი, წარმოადგენს მეტროლოგიის, როგორც გაზომვების ერთგვაროვნების უზრუნველყოფის მეცნიერების, მიღწევების გამოყენების ერთ-ერთ ძირითად პუნქტს.

გაკვეთილის მიზნები:

• გააცანით ნივთიერების რაოდენობის და მისი საზომი ერთეულების ცნება: მოლი, მმოლი, კმოლი.
• მიეცით წარმოდგენა ავოგადროს მუდმივზე.
• აჩვენეთ კავშირი მასას, მატერიის რაოდენობასა და ნაწილაკების რაოდენობას შორის.

გაკვეთილის მიზნები:

• 1. წვლილი შეიტანეთ მოსწავლეთა მსოფლმხედველობითი იდეების ჩამოყალიბებაში გარემომცველი სამყაროს ფენომენების სხვადასხვა თვისებებს შორის ურთიერთობის შესახებ.
• 2. მოსწავლეებს განუვითაროს მიზეზობრივი კავშირის დამყარების, აგრეთვე დაკვირვების, განზოგადების და დასკვნების გამოტანის უნარი.

ძირითადი ტერმინები:

• არალითონები - ქიმიური ელემენტები, რომლებიც თავისუფალი სახით ქმნიან მარტივ ნივთიერებებს, რომლებსაც არ გააჩნიათ ლითონების ფიზიკური თვისებები.
• მოლი არის ნებისმიერი ნივთიერების რაოდენობა, რომელიც შეიცავს იმდენ სტრუქტურულ ელემენტს, რამდენიც ატომებიშეიცავს 12გრ. ნახშირბად-12 ნუკლიდი

  გაკვეთილების დროს

ნივთიერების რაოდენობა

ქიმიაში (ისევე როგორც ფიზიკასა და სხვა საბუნებისმეტყველო მეცნიერებებში) საქმე უწევს უმცირესი ნაწილაკების დიდ რაოდენობას - მატერიის ეგრეთ წოდებულ სტრუქტურულ ელემენტებს (მოლეკულები, ატომები, იონები, ელექტრონები და ა.შ.).
ასეთი ნაწილაკების რაოდენობის გამოსახატავად შემოიღეს რაოდენობის ერთეული მოლი. 1 მოლი არის ნებისმიერი ნივთიერების რაოდენობა, რომელიც შეიცავს იმდენ სტრუქტურულ ელემენტს, რამდენი ატომია 12 გ-ში. ნახშირბად-12 ნუკლიდი. ექსპერიმენტულად გაირკვა, რომ 1 მოლის შესაბამისი სტრუქტურული ელემენტების რაოდენობაა 6,02∙1023 (მუდმივას 6,02∙1023 mol-1 ეწოდება ავოგადროს მუდმივა. ცილინდრები ნივთიერებებით 1 მოლში).

ბრინჯი. 1. ავოგადროს მუდმივი
ავოგადროს კანონის შედეგის ილუსტრაცია

ბრინჯი. 2. - ნივთიერების რაოდენობის ერთეული

მოლი არის ნივთიერების რაოდენობის ერთეული


ბრინჯი. 3. ნივთიერების რაოდენობა
ნივთიერების ამ ნაწილს აქვს მასა, რომელსაც ეწოდება მოლური მასა. იგი აღინიშნება M-ით, რომელიც გვხვდება ფორმულით M \u003d m / n. რა ერთეულებით იქნება გაზომილი მოლური მასა?
მოლური მასა მნიშვნელობით ემთხვევა ფარდობით ატომურ ან მოლეკულურ მასას, მაგრამ განსხვავდება საზომი ერთეულებით (M - გ/მოლ; Mr, Ar - განზომილებიანი რაოდენობები).


ბრინჯი. 4. ნივთიერების რაოდენობა მოლში


ბრინჯი. 5. მოლური მასა

საკონტროლო ბლოკი

№1.
3 მოლი H2O-ის მასა არის ____ გ
20 მოლი H2O-ის მასა არის ____ გ
№2.
36 გ H2O არის ______ მოლი
180 გ H2O არის _______ მოლი

Საშინაო დავალება

რამდენი მოლეკულაა 180 გ წყალში?
იპოვეთ 24x1023 ოზონის მოლეკულების მასა?

ჟანგბადი არის ყველაზე უხვი ქიმიური ელემენტი დედამიწის ქერქში. ჟანგბადი ჩვენს გარშემო არსებული თითქმის ყველა ნივთიერების ნაწილია. მაგალითად, წყალი, ქვიშა, მრავალი ქვა და მინერალი, რომლებიც ქმნიან დედამიწის ქერქს, შეიცავს ჟანგბადს. ჟანგბადი ასევე არის მრავალი ორგანული ნაერთის მნიშვნელოვანი ნაწილი, როგორიცაა ცილები, ცხიმები და ნახშირწყლები, რომლებსაც განსაკუთრებული მნიშვნელობა აქვთ მცენარეების, ცხოველებისა და ადამიანების ცხოვრებაში.
1772 წელს შვედმა ქიმიკოსმა კ.ვ. შეელმა აღმოაჩინა, რომ ჰაერი შედგება ჟანგბადისა და აზოტისგან. 1774 წელს დ.პრისტლიმ მიიღო ჟანგბადი ვერცხლისწყლის ოქსიდის დაშლით (2). ჟანგბადი არის უფერო გაზი, უგემოვნო და უსუნო, წყალში შედარებით ოდნავ ხსნადი, ჰაერზე ოდნავ მძიმე: 1 ლიტრი ჟანგბადი ნორმალურ პირობებში იწონის 1,43 გ, ხოლო 1 ლიტრი ჰაერი იწონის 1,29 გ (ნორმალური პირობები - შემოკლებით: n. u - ტემპერატურა 0 °C და წნევა 760 მმ Hg, ანუ 1 ატმ). 760 მმ Hg წნევის დროს. Ხელოვნება. ხოლო -183 °C ტემპერატურაზე ჟანგბადი თხევადდება და როცა ტემპერატურა -218,8 °C-მდე ეცემა, მყარდება.
ქიმიური ელემენტი ჟანგბადი O, ჩვეულებრივი ჟანგბადის O2-ის გარდა, არსებობს კიდევ ერთი მარტივი ნივთიერების - ოზონის O3 სახით. ჟანგბადი O2 გარდაიქმნება ოზონად მოწყობილობაში, რომელსაც ეწოდება ოზონიზატორი.
ეს არის გაზი მკვეთრი დამახასიათებელი სუნით (სახელი "ოზონი" ბერძნულად ნიშნავს "სუნს"). ალბათ, ჭექა-ქუხილის დროს არაერთხელ გიგრძვნიათ ოზონის სუნი. ოზონი შედგება ელემენტის ჟანგბადის სამი ატომისგან. სუფთა ოზონი არის ლურჯი გაზი, ჟანგბადზე ერთნახევარჯერ მძიმე, ის უკეთ იხსნება წყალში.
ჰაერის ატმოსფეროში დედამიწის ზემოთ 25 კმ სიმაღლეზე ოზონის შრეა. იქ ოზონი წარმოიქმნება ჟანგბადისგან მზის ულტრაიისფერი გამოსხივების გავლენის ქვეშ. თავის მხრივ, ოზონის შრე აყოვნებს ამ გამოსხივებას, რომელიც საშიშია ყველა ცოცხალი არსებისთვის, რაც უზრუნველყოფს ნორმალურ ცხოვრებას დედამიწაზე.
ოზონი გამოიყენება სასმელი წყლის დეზინფექციისთვის, რადგან ოზონი ჟანგავს მავნე მინარევებს ბუნებრივ წყალში. მედიცინაში ოზონი გამოიყენება როგორც სადეზინფექციო საშუალება.

ბიბლიოგრაფია

1. გაკვეთილი თემაზე "სუბსტანციის რაოდენობა", ბიოლოგიისა და ქიმიის მასწავლებელი იაკოვლევა ლარისა ალექსანდროვნა, კურგანის რაიონი, პეტუხოვსკის რაიონი, მუნიციპალური საგანმანათლებლო დაწესებულება "ნოვოგეორგიევსკაიას საშუალო სკოლა"
2. F. A. Derkach "ქიმია", - სამეცნიერო და მეთოდოლოგიური სახელმძღვანელო. - კიევი, 2008 წ.
3. ლ.ბ.ცვეტკოვა "არაორგანული ქიმია" - მე-2 გამოცემა, შესწორებული და დამატებული. – ლვოვი, 2006 წ.
4. V. V. Malinovsky, P. G. Nagorny "არაორგანული ქიმია" - კიევი, 2009 წ.
4. გლინკა ნ.ლ. ზოგადი ქიმია. - 27 რედ. / Under. რედ. ვ.ა. რაბინოვიჩი. - ლ .: ქიმია, 2008. - 704 გვ.

რედაქტირებულია და გამოგზავნილია ბორისენკო ი.ნ.