ឧស្ម័នគឺជាវត្ថុសាមញ្ញបំផុតសម្រាប់ការស្រាវជ្រាវ ដូច្នេះលក្ខណៈសម្បត្តិ និងប្រតិកម្មរបស់ពួកវារវាងសារធាតុឧស្ម័នត្រូវបានសិក្សាយ៉ាងពេញលេញបំផុត។ ដើម្បីធ្វើឱ្យវាកាន់តែងាយស្រួលសម្រាប់យើងក្នុងការញែកច្បាប់នៃការសម្រេចចិត្ត កិច្ចការគណនាផ្អែកលើសមីការនៃប្រតិកម្មគីមីវាត្រូវបានណែនាំឱ្យពិចារណាច្បាប់ទាំងនេះនៅដើមដំបូងនៃការសិក្សាជាប្រព័ន្ធនៃគីមីវិទ្យាទូទៅ
អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របារាំង J.L. Gay-Lussac បានបង្កើតច្បាប់ ទំនាក់ទំនងភាគច្រើន៖
ឧទាហរណ៍, ក្លរីន 1 លីត្រ ភ្ជាប់ជាមួយ អ៊ីដ្រូសែន 1 លីត្រ , បង្កើត 2 លីត្រនៃអ៊ីដ្រូសែនក្លរួ ; 2 លីត្រនៃស៊ុលហ្វួអុកស៊ីត (IV) ភ្ជាប់ជាមួយ 1 លីត្រនៃអុកស៊ីសែនបង្កើត 1 លីត្រនៃស៊ុលហ្វួអុកស៊ីត (VI) ។
ច្បាប់នេះបានអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រអ៊ីតាលី សន្មតថាម៉ូលេគុលនៃឧស្ម័នសាមញ្ញ ( អ៊ីដ្រូសែន អុកស៊ីហ្សែន អាសូត ក្លរីន ជាដើម។
) មាន អាតូមដូចគ្នាបេះបិទពីរ
. នៅពេលដែលអ៊ីដ្រូសែនរួមផ្សំជាមួយក្លរីន ម៉ូលេគុលរបស់ពួកវាបំបែកទៅជាអាតូម ហើយម៉ូលេគុលនៃអ៊ីដ្រូសែនក្លរួចុងក្រោយ។ ប៉ុន្តែដោយសារម៉ូលេគុលពីរនៃអ៊ីដ្រូសែនក្លរួត្រូវបានបង្កើតឡើងពីម៉ូលេគុលមួយនៃអ៊ីដ្រូសែន និងម៉ូលេគុលមួយនៃក្លរីន បរិមាណនៃសារធាតុក្រោយត្រូវតែស្មើនឹងផលបូកនៃបរិមាណនៃឧស្ម័នដំបូង។
ដូច្នេះសមាមាត្របរិមាណត្រូវបានពន្យល់យ៉ាងងាយស្រួលប្រសិនបើយើងបន្តពីគំនិតនៃធម្មជាតិឌីអាតូមនៃម៉ូលេគុលនៃឧស្ម័នសាមញ្ញ ( H2, Cl2, O2, N2 ជាដើម។
)- នេះ, នៅក្នុងវេន, បម្រើជាភស្តុតាងនៃធម្មជាតិ diatomic នៃម៉ូលេគុលនៃសារធាតុទាំងនេះ។
ការសិក្សាអំពីលក្ខណៈសម្បត្តិនៃឧស្ម័នបានអនុញ្ញាតឱ្យ A. Avogadro បង្ហាញពីសម្មតិកម្មមួយ ដែលក្រោយមកត្រូវបានបញ្ជាក់ដោយទិន្នន័យពិសោធន៍ ហើយដូច្នេះត្រូវបានគេស្គាល់ថាជាច្បាប់របស់ Avogadro៖
ពីច្បាប់របស់ Avogadro អនុវត្តតាមសារៈសំខាន់មួយ។ លទ្ធផល៖ នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌដូចគ្នា 1 mole នៃឧស្ម័នណាមួយកាន់កាប់បរិមាណដូចគ្នា។
បរិមាណនេះអាចត្រូវបានគណនាប្រសិនបើម៉ាស់ត្រូវបានគេដឹង 1 លីត្រ ឧស្ម័ន។ នៅក្រោមធម្មតា។ លក្ខខណ្ឌ, (n.o.) ឧ. សីតុណ្ហភាព 273K (O°C) និងសម្ពាធ 101 325 Pa (760 mmHg) , ម៉ាស់ 1 លីត្រនៃអ៊ីដ្រូសែនគឺ 0.09 ក្រាមម៉ាសរបស់វាគឺ 1.008 2 = 2.016 ក្រាម / mol. បន្ទាប់មកបរិមាណដែលកាន់កាប់ដោយ 1 mole នៃអ៊ីដ្រូសែននៅក្រោមលក្ខខណ្ឌធម្មតាគឺស្មើនឹង 22.4 លីត្រ
នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌដូចគ្នាម៉ាស់ 1 លីត្រ អុកស៊ីសែន 1.492 ក្រាម។ ; ថ្គាម 32 ក្រាម / mol . បន្ទាប់មកបរិមាណអុកស៊ីសែននៅ (n.s.) ក៏ស្មើនឹង 22.4 mol ។
ដូច្នេះ៖
បរិមាណម៉ូលេគុលនៃឧស្ម័ន គឺជាសមាមាត្រនៃបរិមាណនៃសារធាតុទៅនឹងបរិមាណនៃសារធាតុនោះ៖
កន្លែងណា វ ម - បរិមាណឧស្ម័ន (វិមាត្រលីត្រ/mol ); V គឺជាបរិមាណនៃសារធាតុនៃប្រព័ន្ធ;ន គឺជាបរិមាណនៃសារធាតុនៅក្នុងប្រព័ន្ធ។ ឧទាហរណ៍នៃការកត់ត្រា៖វ ម ឧស្ម័ន (អញ្ចឹង។ )\u003d 22.4 លីត្រ / mol ។
ដោយផ្អែកលើច្បាប់របស់ Avogadro ម៉ាសម៉ូលេគុលនៃសារធាតុឧស្ម័នត្រូវបានកំណត់។ ម៉ាស់ម៉ូលេគុលឧស្ម័នកាន់តែច្រើន ម៉ាស់ឧស្ម័នកាន់តែធំ។ បរិមាណស្មើគ្នានៃឧស្ម័ននៅក្រោមលក្ខខណ្ឌដូចគ្នាមានចំនួនម៉ូលេគុលដូចគ្នា ដូច្នេះហើយម៉ូលនៃឧស្ម័ន។ សមាមាត្រនៃម៉ាស់នៃបរិមាណស្មើគ្នានៃឧស្ម័នគឺស្មើនឹងសមាមាត្រនៃម៉ាសរបស់ពួកគេ:
កន្លែងណា ម 1 - ម៉ាស់នៃបរិមាណជាក់លាក់នៃឧស្ម័នដំបូង; ម 2 គឺជាម៉ាស់នៃបរិមាណដូចគ្នានៃឧស្ម័នទីពីរ; ម 1 និង ម 2 - ម៉ាសនៃឧស្ម័នទីមួយ និងទីពីរ។
ជាធម្មតា ដង់ស៊ីតេនៃឧស្ម័នមួយត្រូវបានកំណត់ទាក់ទងទៅនឹងឧស្ម័នស្រាលបំផុត - អ៊ីដ្រូសែន (បញ្ជាក់ ឃ H2 ) ម៉ូលេគុលនៃអ៊ីដ្រូសែនគឺ 2 ក្រាម / mol . ដូច្នេះយើងទទួលបាន។
ទម្ងន់ម៉ូលេគុលនៃសារធាតុនៅក្នុងស្ថានភាពឧស្ម័នគឺស្មើនឹងដង់ស៊ីតេអ៊ីដ្រូសែនពីរដង។
ដង់ស៊ីតេនៃឧស្ម័នច្រើនតែត្រូវបានកំណត់ទាក់ទងនឹងខ្យល់។ (ឃ ខ ) . ទោះបីជាខ្យល់គឺជាល្បាយនៃឧស្ម័នក៏ដោយ ក៏ពួកគេនៅតែនិយាយអំពីម៉ាសមធ្យមរបស់វា។ វាស្មើនឹង 29 ក្រាម / mol ។ ក្នុងករណីនេះម៉ាសត្រូវបានផ្តល់ឱ្យដោយ M = 29D ខ .
ការកំណត់ទម្ងន់ម៉ូលេគុលបានបង្ហាញថាម៉ូលេគុលនៃឧស្ម័នសាមញ្ញមានអាតូមពីរ (H2, F2, Cl2, O2 N2) និងម៉ូលេគុលនៃឧស្ម័នអសកម្ម - ពីអាតូមមួយ។ (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn) ។ សម្រាប់ឧស្ម័នដ៏ថ្លៃថ្នូ "ម៉ូលេគុល" និង "អាតូម" គឺសមមូល។
ច្បាប់របស់ Boyle - Mariotte:
នៅសីតុណ្ហភាពថេរ បរិមាណឧស្ម័នដែលបានផ្តល់ឱ្យគឺសមាមាត្រច្រាសទៅនឹងសម្ពាធដែលវាស្ថិតនៅ។.ពីទីនេះ
pV = const
,
កន្លែងណា
រ
- សម្ពាធ វ
- បរិមាណឧស្ម័ន។
ច្បាប់ Gay-Lussac៖
នៅសម្ពាធថេរនិងការផ្លាស់ប្តូរបរិមាណឧស្ម័នគឺសមាមាត្រដោយផ្ទាល់ទៅនឹងសីតុណ្ហភាព i.e.
V/T = const
កន្លែងណា
ធ
- សីតុណ្ហភាពនៅលើមាត្រដ្ឋាន ទៅ
(ខេលវិន)
ច្បាប់ឧស្ម័នរួមបញ្ចូលគ្នារបស់ Boyle - Mariotte និង Gay-Lussac:
pV/T = const.
រូបមន្តនេះជាធម្មតាត្រូវបានប្រើដើម្បីគណនាបរិមាណឧស្ម័ននៅក្រោមលក្ខខណ្ឌដែលបានផ្តល់ឱ្យ ប្រសិនបើបរិមាណរបស់វាត្រូវបានគេស្គាល់នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌផ្សេងទៀត។ ប្រសិនបើការផ្លាស់ប្តូរត្រូវបានធ្វើឡើងពីលក្ខខណ្ឌធម្មតា (ឬទៅលក្ខខណ្ឌធម្មតា) នោះរូបមន្តនេះត្រូវបានសរសេរដូចខាងក្រោមៈ
pV/T = ទំ
0
វ
0
/ ធ
0
,
កន្លែងណា រ
0
, វ
0
, ធ
0
- សម្ពាធ បរិមាណឧស្ម័ន និងសីតុណ្ហភាពក្រោមលក្ខខណ្ឌធម្មតា ( រ
0
= 101 325 ប៉ា
, ធ
0
= 273 K
វ
0
\u003d 22.4 លីត្រ / mol)
.
ប្រសិនបើម៉ាស់និងបរិមាណឧស្ម័នត្រូវបានគេដឹងប៉ុន្តែវាចាំបាច់ក្នុងការគណនាបរិមាណរបស់វាឬផ្ទុយទៅវិញត្រូវប្រើ សមីការ Mendeleev-Claiperon៖
កន្លែងណា ន - បរិមាណនៃសារធាតុឧស្ម័ន, mol; ម - ម៉ាស, ក្រាម; ម គឺជាម៉ាសនៃឧស្ម័ន g/yol ; រ គឺជាអថេរឧស្ម័នសកល។ R \u003d 8.31 J / (mol * K)
កន្លែងដែល m ជាម៉ាស M ជាម៉ាសម៉ូឡា V ជាបរិមាណ។
4. ច្បាប់នៃ Avogadro ។បង្កើតឡើងដោយរូបវិទូជនជាតិអ៊ីតាលី Avogadro ក្នុងឆ្នាំ 1811 ។ បរិមាណដូចគ្នានៃឧស្ម័នណាមួយ ដែលយកនៅសីតុណ្ហភាពដូចគ្នា និងសម្ពាធដូចគ្នា ផ្ទុកនូវចំនួនម៉ូលេគុលដូចគ្នា។
ដូច្នេះយើងអាចបង្កើតគំនិតនៃបរិមាណនៃសារធាតុមួយ៖ 1 ម៉ូលនៃសារធាតុមានភាគល្អិតមួយចំនួនស្មើនឹង 6.02 * 10 23 (ហៅថាថេរ Avogadro)
លទ្ធផលនៃច្បាប់នេះគឺថា 1 mole នៃឧស្ម័នណាមួយកាន់កាប់ក្រោមលក្ខខណ្ឌធម្មតា (P 0 \u003d 101.3 kPa និង T 0 \u003d 298 K) បរិមាណស្មើនឹង 22.4 លីត្រ។
5. ច្បាប់ Boyle-Mariotte
នៅសីតុណ្ហភាពថេរបរិមាណនៃបរិមាណឧស្ម័នដែលបានផ្តល់ឱ្យគឺសមាមាត្រច្រាសទៅនឹងសម្ពាធដែលវាមាន:
6. ច្បាប់ Gay-Lussac
នៅសម្ពាធថេរ ការផ្លាស់ប្តូរបរិមាណឧស្ម័នគឺសមាមាត្រដោយផ្ទាល់ទៅនឹងសីតុណ្ហភាព៖
V/T = const.
7. ទំនាក់ទំនងរវាងបរិមាណឧស្ម័ន សម្ពាធ និងសីតុណ្ហភាពអាចត្រូវបានបញ្ជាក់ ច្បាប់រួមរបស់ Boyle-Mariotte និង Gay-Lussac,ដែលប្រើដើម្បីនាំយកបរិមាណឧស្ម័នពីលក្ខខណ្ឌមួយទៅលក្ខខណ្ឌមួយទៀត៖
P 0 , V 0 , T 0 - សម្ពាធបរិមាណនិងសីតុណ្ហភាពក្រោមលក្ខខណ្ឌធម្មតា: P 0 = 760 mm Hg ។ សិល្បៈ។ ឬ 101.3 kPa; T 0 \u003d 273 K (0 0 C)
8. ការវាយតម្លៃឯករាជ្យនៃតម្លៃនៃម៉ូលេគុល មហាជន ម អាចធ្វើបានដោយប្រើអ្វីដែលគេហៅថា សមីការនៃរដ្ឋសម្រាប់ឧស្ម័នដ៏ល្អ ឬសមីការ Clapeyron-Mendeleev :
pV=(m/M)*RT=vRT។(1.1)
កន្លែងណា R -សម្ពាធឧស្ម័ននៅក្នុងប្រព័ន្ធបិទជិត វ- បរិមាណនៃប្រព័ន្ធ, t -ម៉ាស់ឧស្ម័ន T -សីតុណ្ហភាពដាច់ខាត, R-អថេរឧស្ម័នសកល។
ចំណាំថាតម្លៃនៃថេរ រអាចទទួលបានដោយការជំនួសតម្លៃដែលកំណត់លក្ខណៈមួយម៉ូលនៃឧស្ម័ននៅ N.C. ទៅជាសមីការ (1.1)៖
r = (p V) / (T) \u003d (101.325kPa 22.4លីត្រ) / (1 mol 273K) \u003d 8.31J / mol.K)
ឧទាហរណ៍នៃការដោះស្រាយបញ្ហា
ឧទាហរណ៍ ១ការនាំយកបរិមាណឧស្ម័នទៅលក្ខខណ្ឌធម្មតា។
តើបរិមាណអ្វី (n.o.) នឹងកាន់កាប់ 0.4 × 10 -3 m 3 នៃឧស្ម័ននៅ 50 0 C និងសម្ពាធ 0.954 × 10 5 Pa?
ការសម្រេចចិត្ត។ដើម្បីនាំបរិមាណឧស្ម័នទៅជាលក្ខខណ្ឌធម្មតា សូមប្រើរូបមន្តទូទៅដែលរួមបញ្ចូលគ្នានូវច្បាប់របស់ Boyle-Mariotte និង Gay-Lussac៖
pV/T = p 0 V 0 / T 0 ។
បរិមាណឧស្ម័ន (n.o.) គឺ T 0 = 273 K; p 0 \u003d 1.013 × 10 5 ប៉ា; T = 273 + 50 = 323 K;
M 3 \u003d 0.32 × 10 -3 ម 3 ។
នៅពេលដែល (n.o.) ឧស្ម័នកាន់កាប់បរិមាណស្មើនឹង 0.32 × 10 -3 ម 3 ។
ឧទាហរណ៍ ២ការគណនាដង់ស៊ីតេទាក់ទងនៃឧស្ម័នពីទម្ងន់ម៉ូលេគុលរបស់វា។
គណនាដង់ស៊ីតេនៃអេតាន C 2 H 6 ពីអ៊ីដ្រូសែននិងខ្យល់។
ការសម្រេចចិត្ត។វាអនុវត្តតាមច្បាប់របស់ Avogadro ដែលថាដង់ស៊ីតេទាក់ទងនៃឧស្ម័នមួយលើមួយទៀតគឺស្មើនឹងសមាមាត្រនៃម៉ាស់ម៉ូលេគុល ( ម) នៃឧស្ម័នទាំងនេះ, i.e. D=M 1/M ២. ប្រសិនបើ ក ម ១С2Н6 = 30, ម ២ H2 = 2 ទម្ងន់ម៉ូលេគុលជាមធ្យមនៃខ្យល់គឺ 29 បន្ទាប់មកដង់ស៊ីតេដែលទាក់ទងនៃអេតានទាក់ទងនឹងអ៊ីដ្រូសែនគឺ ឃ H2 = 30/2 =15.
ដង់ស៊ីតេទាក់ទងនៃអេតានក្នុងខ្យល់៖ ឃ ខ្យល់= 30/29 = 1.03, i.e. អេតានគឺធ្ងន់ជាងអ៊ីដ្រូសែន ១៥ ដងនិងធ្ងន់ជាងខ្យល់ ១,០៣ ដង។
ឧទាហរណ៍ ៣ការកំណត់ទម្ងន់ម៉ូលេគុលមធ្យមនៃល្បាយឧស្ម័នដោយដង់ស៊ីតេទាក់ទង។
គណនាទម្ងន់ម៉ូលេគុលមធ្យមនៃល្បាយឧស្ម័នដែលមាន 80% មេតាន និង 20% អុកស៊ីសែន (តាមបរិមាណ) ដោយប្រើតម្លៃនៃដង់ស៊ីតេដែលទាក់ទងនៃឧស្ម័នទាំងនេះទាក់ទងនឹងអ៊ីដ្រូសែន។
ការសម្រេចចិត្ត។ជាញឹកញាប់ការគណនាត្រូវបានធ្វើឡើងដោយយោងទៅតាមច្បាប់នៃការលាយ ដែលសមាមាត្រនៃបរិមាណឧស្ម័ននៅក្នុងល្បាយឧស្ម័នដែលមានធាតុផ្សំពីរគឺសមាមាត្រច្រាសទៅនឹងភាពខុសគ្នារវាងដង់ស៊ីតេនៃល្បាយ និងដង់ស៊ីតេនៃឧស្ម័នដែលបង្កើតជាល្បាយនេះ។ . អនុញ្ញាតឱ្យយើងកំណត់ដង់ស៊ីតេដែលទាក់ទងនៃល្បាយឧស្ម័នដោយគោរពតាមអ៊ីដ្រូសែន ឃ H2. វានឹងធំជាងដង់ស៊ីតេនៃមេតាន ប៉ុន្តែតិចជាងដង់ស៊ីតេនៃអុកស៊ីសែន៖
80ឃ H2 − 640 = 320 − 20 ឃ H2; ឃ H2 = 9.6 ។
ដង់ស៊ីតេអ៊ីដ្រូសែននៃល្បាយឧស្ម័ននេះគឺ 9.6 ។ ទម្ងន់ម៉ូលេគុលមធ្យមនៃល្បាយឧស្ម័ន ម H2 = 2 ឃ H2 = 9.6 × 2 = 19.2 ។
ឧទាហរណ៍ 4ការគណនាម៉ាសនៃឧស្ម័ន។
ម៉ាស់ 0.327 × 10 -3 m 3 នៃឧស្ម័ននៅ 13 0 C និងសម្ពាធ 1.040 × 10 5 Pa គឺ 0.828 × 10 -3 គីឡូក្រាម។ គណនាម៉ាស់ម៉ូលេគុលនៃឧស្ម័ន។
ការសម្រេចចិត្ត។អ្នកអាចគណនាម៉ាសរបស់ឧស្ម័នដោយប្រើសមីការ Mendeleev-Clapeyron៖
កន្លែងណា មគឺជាម៉ាស់ឧស្ម័ន; មគឺជាម៉ាសនៃឧស្ម័ន; រ- molar (សកល) ឧស្ម័នថេរ តម្លៃដែលត្រូវបានកំណត់ដោយឯកតារង្វាស់ដែលទទួលយក។
ប្រសិនបើសម្ពាធត្រូវបានវាស់ជា Pa និងបរិមាណក្នុង m 3 បន្ទាប់មក រ\u003d 8.3144 × 10 3 J / (kmol × K) ។
ដើម្បីស្វែងយល់ពីសមាសភាពនៃសារធាតុឧស្ម័ន ចាំបាច់ត្រូវមានលទ្ធភាពធ្វើប្រតិបត្តិការជាមួយគោលគំនិតដូចជា បរិមាណម៉ូល ម៉ាស និងដង់ស៊ីតេនៃសារធាតុ។ ក្នុងអត្ថបទនេះ យើងនឹងពិចារណាពីអ្វីទៅជាបរិមាណម៉ូលេគុល ហើយរបៀបគណនាវា?
បរិមាណសារធាតុ
ការគណនាបរិមាណត្រូវបានអនុវត្តក្នុងគោលបំណងដើម្បីអនុវត្តដំណើរការជាក់លាក់មួយ ឬស្វែងរកសមាសភាព និងរចនាសម្ព័ន្ធនៃសារធាតុជាក់លាក់មួយ។ ការគណនាទាំងនេះគឺមានការរអាក់រអួលក្នុងការធ្វើជាមួយនឹងតម្លៃដាច់ខាតនៃម៉ាស់អាតូម ឬម៉ូលេគុល ដោយសារតែការពិតដែលថាវាតូចណាស់។ ម៉ាស់អាតូមដែលទាក់ទងគ្នាក៏នៅក្នុងករណីភាគច្រើនមិនអាចប្រើប្រាស់បានដែរ ព្រោះវាមិនទាក់ទងទៅនឹងរង្វាស់ដែលទទួលយកជាទូទៅនៃម៉ាស់ ឬបរិមាណនៃសារធាតុមួយ។ ដូច្នេះគំនិតនៃបរិមាណនៃសារធាតុត្រូវបានណែនាំដែលតំណាងដោយអក្សរក្រិក v (nu) ឬ n ។ បរិមាណនៃសារធាតុគឺសមាមាត្រទៅនឹងចំនួនឯកតារចនាសម្ព័ន្ធ (ម៉ូលេគុល ភាគល្អិតអាតូម) ដែលមាននៅក្នុងសារធាតុ។
ឯកតានៃបរិមាណនៃសារធាតុគឺម៉ូល
mole គឺជាបរិមាណនៃសារធាតុដែលមានឯកតារចនាសម្ព័ន្ធច្រើនដូចដែលមានអាតូមក្នុង 12 ក្រាមនៃអ៊ីសូតូបកាបូនមួយ។
ម៉ាស់អាតូម 1 គឺ 12 a. e. m. ដូច្នេះចំនួនអាតូមក្នុង 12 ក្រាមនៃអ៊ីសូតូបកាបូនគឺ៖
Na \u003d 12g / 12 * 1.66057 * 10 ទៅថាមពលនៃ -24g \u003d 6.0221 * 10 ទៅថាមពលនៃ 23
បរិមាណរាងកាយ Na ត្រូវបានគេហៅថាថេរ Avogadro ។ មួយ mole នៃសារធាតុណាមួយមាន 6.02 * 10 ទៅថាមពលនៃ 23 ភាគល្អិត។
អង្ករ។ 1. ច្បាប់របស់ Avogadro ។
បរិមាណម៉ូលេគុលនៃឧស្ម័ន
បរិមាណម៉ូលេគុលនៃឧស្ម័ន គឺជាសមាមាត្រនៃបរិមាណនៃសារធាតុទៅនឹងបរិមាណនៃសារធាតុនោះ។ តម្លៃនេះត្រូវបានគណនាដោយបែងចែកម៉ាសនៃសារធាតុមួយដោយដង់ស៊ីតេរបស់វាតាមរូបមន្តខាងក្រោម៖
ដែល Vm ជាបរិមាណម៉ូលេគុល M ជាម៉ាសម៉ូលេគុល ហើយ p គឺជាដង់ស៊ីតេនៃសារធាតុ។
អង្ករ។ 2. រូបមន្តបរិមាណ Molar ។
នៅក្នុងប្រព័ន្ធ C អន្តរជាតិការវាស់វែងនៃបរិមាណម៉ូលេគុលនៃសារធាតុឧស្ម័នត្រូវបានអនុវត្តជាម៉ែត្រគូបក្នុងមួយ mol (m 3 / mol) ។
បរិមាណម៉ូលេគុលនៃសារធាតុឧស្ម័នខុសពីសារធាតុក្នុងសភាពរាវ និងរឹង ដែលធាតុឧស្ម័នដែលមានបរិមាណ 1 mol តែងតែកាន់កាប់បរិមាណដូចគ្នា (ប្រសិនបើមានប៉ារ៉ាម៉ែត្រដូចគ្នាត្រូវបានអង្កេត)។
បរិមាណឧស្ម័នអាស្រ័យលើសីតុណ្ហភាពនិងសម្ពាធដូច្នេះការគណនាគួរតែយកបរិមាណឧស្ម័ននៅក្រោមលក្ខខណ្ឌធម្មតា។ លក្ខខណ្ឌធម្មតាត្រូវបានគេចាត់ទុកថាជាសីតុណ្ហភាព 0 ដឺក្រេនិងសម្ពាធ 101.325 kPa ។ បរិមាណម៉ូលេគុលនៃ 1 mol នៃឧស្ម័ននៅក្រោមលក្ខខណ្ឌធម្មតាគឺតែងតែដូចគ្នានិងស្មើនឹង 22.41 dm 3 / mol ។ បរិមាណនេះត្រូវបានគេហៅថាបរិមាណម៉ូលនៃឧស្ម័នដ៏ល្អ។ នោះគឺក្នុង 1 mole នៃឧស្ម័នណាមួយ (អុកស៊ីសែន អ៊ីដ្រូសែន ខ្យល់) បរិមាណគឺ 22.41 dm 3 / m ។
អង្ករ។ 3. បរិមាណ Molar នៃឧស្ម័ននៅក្រោមលក្ខខណ្ឌធម្មតា។
តារាង "បរិមាណឧស្ម័ន"
តារាងខាងក្រោមបង្ហាញពីបរិមាណឧស្ម័នមួយចំនួន៖
| ឧស្ម័ន | បរិមាណម៉ូលេគុល, លីត្រ |
| H2 | 22,432 |
| O2 | 22,391 |
| Cl2 | 22,022 |
| ឧស្ម័នកាបូនិក | 22,263 |
| NH3 | 22,065 |
| SO2 | 21,888 |
| ឧត្តមគតិ | 22,41383 |
មេរៀនទី 1។
ប្រធានបទ៖ បរិមាណសារធាតុ។ ប្រជ្រុយ
គីមីវិទ្យាគឺជាវិទ្យាសាស្ត្រនៃសារធាតុ។តើអ្នកវាស់វែងសារធាតុយ៉ាងដូចម្តេច? នៅក្នុងឯកតាណា? នៅក្នុងម៉ូលេគុលដែលបង្កើតសារធាតុប៉ុន្តែនេះពិបាកធ្វើណាស់។ គិតជាក្រាម គីឡូក្រាម ឬមីលីក្រាម ប៉ុន្តែនេះជារបៀបវាស់ម៉ាស់។ ប៉ុន្តែចុះយ៉ាងណាបើយើងបញ្ចូលគ្នានូវម៉ាស់ដែលត្រូវបានវាស់នៅលើមាត្រដ្ឋាន និងចំនួនម៉ូលេគុលនៃសារធាតុមួយ តើនេះអាចទៅរួចទេ?
ក) អ៊ីដ្រូសែន
A n = 1a.u.m.
1a.u.m = 1.66 * 10 -24 ក្រាម។
ចូរយើងយកអ៊ីដ្រូសែន 1 ក្រាម ហើយគណនាចំនួនអាតូមអ៊ីដ្រូសែននៅក្នុងម៉ាស់នេះ (ផ្តល់ជូនសិស្សឱ្យធ្វើដូចនេះដោយប្រើម៉ាស៊ីនគិតលេខ)។
N n \u003d 1g / (1.66 * 10 -24) g \u003d 6.02 * 10 23
ខ) អុកស៊ីហ្សែន
A o \u003d 16a.u.m \u003d 16 * 1.67 * 10 -24 ក្រាម
N o \u003d 16g / (16 * 1.66 * 10 -24) g \u003d 6.02 * 10 23
គ) គ-កាបូន
A c \u003d 12a.u.m \u003d 12 * 1.67 * 10 -24 ក្រាម
N c \u003d 12g / (12 * 1.66 * 10 -24) g \u003d 6.02 * 10 23
ចូរយើងសន្និដ្ឋាន: ប្រសិនបើយើងយកម៉ាស់នៃសារធាតុដែលស្មើនឹងម៉ាស់អាតូមក្នុងរ៉ិចទ័រ ប៉ុន្តែយកជាក្រាម នោះនឹងមាន (សម្រាប់សារធាតុណាមួយ) 6.02 * 10 23 អាតូមនៃសារធាតុនេះ។
H 2 O - ទឹក។
18g / (18 * 1.66 * 10 -24) g \u003d 6.02 * 10 23 ម៉ូលេគុលទឹក ល។
N a \u003d 6.02 * 10 23 - លេខ ឬថេររបស់ Avogadro.
Mole - បរិមាណនៃសារធាតុដែលមាន 6.02 * 10 23 ម៉ូលេគុលអាតូមឬអ៊ីយ៉ុង, i.e. ឯកតារចនាសម្ព័ន្ធ។
មានម៉ូលេគុលនៃម៉ូលេគុលមួយ mole នៃអាតូមមួយ mole នៃអ៊ីយ៉ុងមួយ។
n គឺជាចំនួននៃ moles (ចំនួននៃ moles ត្រូវបានគេសំដៅជាញឹកញាប់ថាជា nu)
N គឺជាចំនួនអាតូម ឬម៉ូលេគុល
N a = ថេររបស់ Avogadro ។
Kmol \u003d 10 3 mol, mmol \u003d 10 -3 mol ។
បង្ហាញរូបគំនូររបស់ Amedeo Avogadro នៅលើការដំឡើងពហុមេឌៀ ហើយនិយាយដោយសង្ខេបអំពីវា ឬណែនាំសិស្សឱ្យរៀបចំរបាយការណ៍ខ្លីៗអំពីជីវិតរបស់អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រ។
មេរៀនទី២
ប្រធានបទ "ម៉ាសនៃរូបធាតុ"
តើម៉ាស់ 1 mole នៃសារធាតុមួយគឺជាអ្វី? (ជារឿយៗ សិស្សអាចទាញសេចក្តីសន្និដ្ឋានដោយខ្លួនឯងបាន។ )
ម៉ាស់នៃម៉ូលេគុលមួយនៃសារធាតុគឺស្មើនឹងទម្ងន់ម៉ូលេគុលរបស់វា ប៉ុន្តែបង្ហាញជាក្រាម។ ម៉ាស់ម៉ូលនៃសារធាតុមួយត្រូវបានគេហៅថា ម៉ាសម៉ូល ហើយត្រូវបានតំណាងថា - M.
រូបមន្ត៖
ម - ម៉ាសថ្គាម,
n គឺជាចំនួន moles,
m គឺជាម៉ាស់នៃសារធាតុ។
ម៉ាស់ម៉ូលត្រូវបានវាស់ជា g/mol ម៉ាស់មួយគីឡូត្រូវបានវាស់ជា kg/kmol ហើយម៉ាស់ mmol ត្រូវបានវាស់ជា mg/mol។
បំពេញតារាង (តារាងត្រូវបានចែកចាយ) ។
សារធាតុ |
ចំនួនម៉ូលេគុល |
ម៉ាសម៉ូឡា |
ចំនួននៃ moles |
ម៉ាសនៃរូបធាតុ |
5 ម៉ូល។ |
||||
H 2 SO 4 |
||||
12 ,0 4*10 26 |
មេរៀនទី៣
ប្រធានបទ៖ បរិមាណឧស្ម័នពុល
ចូរយើងដោះស្រាយបញ្ហា។ កំណត់បរិមាណទឹកដែលម៉ាសដែលស្ថិតនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌធម្មតាគឺ 180 ក្រាម។
បានផ្តល់ឱ្យ៖
ទាំងនោះ។ បរិមាណអង្គធាតុរាវ និងអង្គធាតុរឹងត្រូវបានគណនាតាមដង់ស៊ីតេ។
ប៉ុន្តែនៅពេលគណនាបរិមាណឧស្ម័ន វាមិនចាំបាច់ដើម្បីដឹងពីដង់ស៊ីតេនោះទេ។ ហេតុអ្វី?
អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រអ៊ីតាលី Avogadro បានកំណត់ថាបរិមាណស្មើគ្នានៃឧស្ម័នផ្សេងៗគ្នានៅក្រោមលក្ខខណ្ឌដូចគ្នា (សម្ពាធសីតុណ្ហភាព) មានចំនួនម៉ូលេគុលដូចគ្នា - សេចក្តីថ្លែងការណ៍នេះត្រូវបានគេហៅថាច្បាប់របស់ Avogadro ។
ទាំងនោះ។ ប្រសិនបើនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌស្មើគ្នា V (H 2) \u003d V (O 2) បន្ទាប់មក n (H 2) \u003d n (O 2) ហើយផ្ទុយទៅវិញ ប្រសិនបើនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌស្មើគ្នា n (H 2) \u003d n (O 2) ) បន្ទាប់មកបរិមាណនៃឧស្ម័នទាំងនេះនឹងដូចគ្នា។ ហើយ mole នៃសារធាតុមួយតែងតែមានចំនួនដូចគ្នានៃម៉ូលេគុល 6.02 * 10 23 ។
យើងសន្និដ្ឋាន - នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌដូចគ្នា moles នៃឧស្ម័នគួរតែកាន់កាប់បរិមាណដូចគ្នា។
នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌធម្មតា (t=0, P=101.3 kPa ឬ 760 mm Hg) moles នៃឧស្ម័នណាមួយកាន់កាប់បរិមាណដូចគ្នា។ បរិមាណនេះត្រូវបានគេហៅថា molar ។
V m \u003d 22.4 លីត្រ / mol
1 kmol កាន់កាប់បរិមាណ -22.4 m 3 / kmol, 1 mmol កាន់កាប់បរិមាណ -22.4 មីលីលីត្រ / mmol ។
ឧទាហរណ៍ ១(សម្រេចលើក្រុមប្រឹក្សាភិបាល)៖
ឧទាហរណ៍ ២(អ្នកអាចសួរសិស្សឱ្យដោះស្រាយ)៖
| បានផ្តល់ឱ្យ៖ | ការសម្រេចចិត្ត៖ |
m(H 2) \u003d 20 ក្រាម។ |
សុំឱ្យសិស្សបំពេញតារាង។
សារធាតុ |
ចំនួនម៉ូលេគុល |
ម៉ាសនៃរូបធាតុ |
ចំនួននៃ moles |
ម៉ាសម៉ូឡា |
បរិមាណ |
អង្គភាពមូលដ្ឋានមួយនៅក្នុងប្រព័ន្ធអន្តរជាតិនៃអង្គភាព (SI) គឺ ឯកតានៃបរិមាណនៃសារធាតុគឺ mole ។
ប្រជ្រុយ – នេះគឺជាបរិមាណនៃសារធាតុដែលមានឯកតារចនាសម្ព័ន្ធជាច្រើននៃសារធាតុដែលបានផ្តល់ឱ្យ (ម៉ូលេគុល អាតូម អ៊ីយ៉ុង។ 12 ជាមួយ .
បានផ្តល់ឱ្យថាតម្លៃនៃម៉ាស់អាតូមដាច់ខាតសម្រាប់កាបូនគឺ ម(គ) \u003d 1.99 10 26 គីឡូក្រាម អ្នកអាចគណនាចំនួនអាតូមកាបូន ន ប៉ុន្តែមានផ្ទុកកាបូន ០,០១២ គីឡូក្រាម។
mole នៃសារធាតុណាមួយមានចំនួនដូចគ្នានៃភាគល្អិតនៃសារធាតុនេះ (ឯកតារចនាសម្ព័ន្ធ) ។ ចំនួនឯកតារចនាសម្ព័ន្ធដែលមាននៅក្នុងសារធាតុដែលមានបរិមាណមួយម៉ូលគឺ 6.02 10 23 ហើយបានហៅ លេខរបស់ Avogadro (ន ប៉ុន្តែ ).
ឧទាហរណ៍ មួយម៉ូលនៃទង់ដែងមាន 6.02 10 23 អាតូមស្ពាន់ (Cu) ហើយមួយម៉ូលនៃអ៊ីដ្រូសែន (H 2) មាន 6.02 10 23 ម៉ូលេគុលអ៊ីដ្រូសែន។
ម៉ាសថ្គាម(ម) គឺជាម៉ាស់នៃសារធាតុដែលយកក្នុងបរិមាណ 1 mol ។
ម៉ាសត្រូវបានតំណាងដោយអក្សរ M និងមានឯកតា [g/mol] ។ នៅក្នុងរូបវិទ្យា វិមាត្រ [kg/kmol] ត្រូវបានប្រើ។
ក្នុងករណីទូទៅ តម្លៃជាលេខនៃម៉ាស់ម៉ូលេគុលនៃសារធាតុមួយជាលេខស្របនឹងតម្លៃនៃម៉ាស់ម៉ូលេគុលដែលទាក់ទង (អាតូមដែលទាក់ទង) របស់វា។
ឧទាហរណ៍ ទម្ងន់ម៉ូលេគុលដែលទាក់ទងនៃទឹកគឺ៖
លោក (H 2 O) \u003d 2Ar (H) + Ar (O) \u003d 2 ∙ 1 + 16 \u003d 18 a.m.u.
ម៉ាសទឹកមានតម្លៃដូចគ្នា ប៉ុន្តែត្រូវបានបង្ហាញជា g/mol៖
M (H 2 O) = 18 ក្រាម / mol ។
ដូច្នេះ ម៉ូលេគុលទឹកមួយមាន 6.02 10 23 ម៉ូលេគុលទឹក (រៀងគ្នា 2 6.02 10 23 អាតូមអ៊ីដ្រូសែន និង 6.02 10 23 អាតូមអុកស៊ីសែន) មានម៉ាស់ 18 ក្រាម។ 1 mole នៃទឹកមាន 2 moles នៃអាតូមអ៊ីដ្រូសែន និង 1 mole នៃអាតូមអុកស៊ីសែន។
១.៣.៤. ទំនាក់ទំនងរវាងម៉ាសនៃសារធាតុមួយ និងបរិមាណរបស់វា។
ដោយដឹងពីម៉ាស់នៃសារធាតុមួយ និងរូបមន្តគីមីរបស់វា ហេតុដូច្នេះហើយតម្លៃនៃម៉ាសរបស់វា មនុស្សម្នាក់អាចកំណត់បរិមាណនៃសារធាតុមួយ ហើយផ្ទុយទៅវិញ ការដឹងពីបរិមាណនៃសារធាតុនោះ មនុស្សម្នាក់អាចកំណត់ម៉ាស់របស់វា។ សម្រាប់ការគណនាបែបនេះ អ្នកគួរតែប្រើរូបមន្ត៖
ដែល ν ជាបរិមាណនៃសារធាតុ [mol]; មគឺជាម៉ាស់នៃសារធាតុ [g] ឬ [kg]; M គឺជាម៉ាសនៃសារធាតុ [g/mol] ឬ [kg/kmol]។
ឧទាហរណ៍ ដើម្បីស្វែងរកម៉ាស់សូដ្យូមស៊ុលហ្វាត (Na 2 SO 4) ក្នុងបរិមាណ 5 mol យើងរកឃើញ៖
1) តម្លៃនៃទម្ងន់ម៉ូលេគុលដែលទាក់ទងនៃ Na 2 SO 4 ដែលជាផលបូកនៃតម្លៃមូលនៃម៉ាស់អាតូមដែលទាក់ទង៖
លោក (Na 2 SO 4) \u003d 2Ar (Na) + Ar (S) + 4Ar (O) \u003d 142,
2) តម្លៃនៃម៉ាសម៉ូលេគុលនៃសារធាតុដែលស្មើនឹងវា:
M (Na 2 SO 4) = 142 ក្រាម / mol,
3) ហើយទីបំផុតម៉ាស់ 5 mol នៃសូដ្យូមស៊ុលហ្វាត៖
m = ν M = 5 mol 142 ក្រាម / mol = 710 ក្រាម។
ចម្លើយ៖ ៧១០ ។
១.៣.៥. ទំនាក់ទំនងរវាងបរិមាណនៃសារធាតុមួយ និងបរិមាណរបស់វា។
នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌធម្មតា (n.o.), i.e. នៅសម្ពាធ រ ស្មើនឹង 101325 Pa (760 mm Hg) និងសីតុណ្ហភាព T ស្មើនឹង 273.15 K (0 С) មួយម៉ូលនៃឧស្ម័ន និងចំហាយផ្សេងៗកាន់កាប់បរិមាណដូចគ្នា ស្មើនឹង 22.4 លីត្រ។
បរិមាណដែលកាន់កាប់ដោយ 1 mole នៃឧស្ម័នឬចំហាយនៅ n.o. ត្រូវបានគេហៅថា បរិមាណថ្គាមឧស្ម័ន និងមានទំហំមួយលីត្រក្នុងមួយម៉ូល។
V mol \u003d 22.4 លីត្រ / mol ។
ការដឹងពីបរិមាណនៃសារធាតុឧស្ម័ន (ν ) និង តម្លៃបរិមាណម៉ូល (V mol) អ្នកអាចគណនាបរិមាណរបស់វា (V) នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌធម្មតា៖
V = ν V mol,
ដែល ν ជាបរិមាណនៃសារធាតុ [mol]; V គឺជាបរិមាណនៃសារធាតុឧស្ម័ន [l]; V mol \u003d 22.4 លីត្រ / mol ។
ផ្ទុយទៅវិញ ការដឹងពីកម្រិតសំឡេង ( វ) នៃសារធាតុឧស្ម័ននៅក្រោមលក្ខខណ្ឌធម្មតា អ្នកអាចគណនាបរិមាណរបស់វា (ν) :
