Як розв’язувати задачі на кількість речовини та моль? Розбираємо основні типи задач для 8 класу: знаходимо кількість речовини, масу, кількість молекул і атомів, використовуємо молярну масу та число Авогадро. Наприкінці — задача для самостійного розв’язання.
У попередніх відео ми вже розібрали, що таке моль, число Авогадро та молярна маса. То ж сьогодні зосередимося на практиці. Навчимося знаходити кількість речовини, масу та кількість частинок, а головне — розберемо, як зрозуміти, яку формулу потрібно використати в конкретній задачі.
Нагадую. Щоб дізнатись кількість речовини, маємо поділити її масу на молярну масу речовини. Якщо потрібно знайти кількість частинок, маємо помножити кількість речовини на число Авогадро. Розглянемо декілька типових задач.
📌 Що потрібно пам’ятати
n — кількість речовини, вимірюється в молях;
m — маса речовини, вимірюється в грамах;
M — молярна маса, вимірюється в г/моль.
N — кількість частинок: атомів, молекул, йонів тощо.
n = m / M
Число Авогадро:
Nₐ = 6,02 · 10²³ моль⁻¹
Кількість частинок:
N = n · Nₐ
🟢 Задача 1. Знайти кількість речовини за масою
Скільки моль води H₂O міститься у 36 г води?
Дано:
m = 36 г
Потрібно знайти n.
Якщо в умові дана маса, а потрібно знайти кількість речовини, використовуємо формулу:
n = m / M
Спочатку знаходимо молярну масу води. Для цього визначаємо відносні атомні маси Гідрогену і Оксигену, потім їх сумуємо і отримаємо 18 г/моль. Нагадую, Відносну атомну масу знаходимо в Періодичній системі біля символу потрібного хімічного елемента
Aᵣ(H) = 1, Aᵣ(O) = 16
M(H₂O) = 2 · 1 + 16 = 18 г/моль
То ж, один моль води дорівнює 18 грамам, відповідно у 36 г води міститься 2 моля.
n(H₂O) = 36 / 18 = 2 моль
Відповідь: 2 моль H₂O.
🟡 Задача 2. Знайти масу за кількістю речовини
Яка маса 0,5 моль вуглекислого газу CO₂?
Дано:
n = 0,5 моль
Маємо:
n = m / M
Звідси:
m = n · M
Для знаходження маси маємо помножити кількість речовини на її молярну масу. То ж, спочатку знаходимо молярну масу вуглекислого газу, вона дорівнює 44 г/моль, а потім множимо на півмоля і отримуємо 22 г.
M(CO₂) = 12 + 2 · 16 = 44 г/моль
m = 0,5 · 44 = 22 г
Відповідь: 22 г CO₂.
🔵 Задача 3. Знайти кількість частинок
Скільки молекул міститься у 3 моль кисню O₂?
N = n · Nₐ
Тут нам потрібно перейти від молів до окремих молекул. Один моль містить 6,02 · 10²³ частинок, тому кількість речовини n множимо на число Авогадро Nₐ.
N = 3 · 6,02 · 10²³
N = 1,806 · 10²⁴
Відповідь: 1,806 · 10²⁴ молекул O₂.
Зверніть увагу: ми рахуємо саме молекули O₂, а не атоми Оксигену. Якби потрібно було знайти кількість атомів Оксигену, отриману кількість молекул треба було б помножити на 2.
🟣 Задача 4. Знайти кількість речовини за кількістю частинок
Зразок містить 3,01 · 10²³ молекул води. Яка кількість речовини H₂O?
N = n · Nₐ
Звідси:
n = N / Nₐ
Зверніть увагу, що Молярна маса тут не потрібна, оскільки задача безпосередньо пов’язує кількість молекул із кількістю речовини. Тому вирішення дуже просте, кількість наданих молекул води потрібно поділити на число Авогадро, отримаємо 0,5 моль води.
n = (3,01 · 10²³) / (6,02 · 10²³) = 0,5 моль
Відповідь: 0,5 моль H₂O.
🟠 Задача 5. Скільки молекул міститься у 9 г води?
Дана маса, а знайти потрібно кількість молекул. Розв’язуємо у два кроки.
Маса і кількість молекул безпосередньо тут не пов’язані однією з наших основних формул. Тому спочатку за масою знаходимо кількість речовини n, а потім за n — кількість молекул N. Отримуємо ланцюжок m → n → N.
- Знаходимо кількість речовини:
M(H₂O) = 18 г/моль
n = m / M = 9 / 18 = 0,5 моль
- Знаходимо кількість молекул:
N = n · Nₐ
N = 0,5 · 6,02 · 10²³
N = 3,01 · 10²³
Відповідь: 3,01 · 10²³ молекул H₂O.
Ланцюжок розв’язання:
m → n → N
🔴 Задача 6. Скільки атомів міститься в речовині?
Скільки атомів Гідрогену міститься у 9 г води?
Спочатку визначаємо кількість молекул води у 9 г. Але задача запитує не про молекули H₂O, а про атоми Гідрогену. У кожній молекулі H₂O два атоми H, тому знайдену кількість молекул множимо на 2.
9 г H₂O = 0,5 моль H₂O
Це:
3,01 · 10²³ молекул H₂O.
У кожній молекулі H₂O є два атоми Гідрогену. Тому:
N(H) = 2 · 3,01 · 10²³
N(H) = 6,02 · 10²³
Відповідь: 6,02 · 10²³ атомів Гідрогену.
Важливо: число Авогадро дало нам кількість молекул H₂O, а задача запитує про атоми H. Тому враховуємо індекс 2 у формулі H₂O.
📌 Як вибрати потрібну формулу?
Спочатку визначте, що дано і що потрібно знайти.
Маса → кількість речовини:
n = m / M
Кількість речовини → маса:
m = n · M
Кількість речовини → кількість частинок:
N = n · Nₐ
Кількість частинок → кількість речовини:
n = N / Nₐ
Якщо дано масу, а знайти потрібно кількість молекул:
m → n → N
Такий підхід дозволяє розв’язувати задачі, а не просто запам’ятовувати набір формул.
n — кількість речовини, вимірюється в молях;
m — маса речовини, вимірюється в грамах;
M — молярна маса, вимірюється в г/моль.
N — кількість частинок: атомів, молекул, йонів тощо.