Inleiding tot chemie

Termen

• mole van een stof die evenveel elementaire entiteiten bevat als er atomen zijn in 12 g koolstof-12.
• dimensionale analyse De analyse van de relaties tussen verschillende fysische grootheden door hun fundamentele dimensies te identificeren (zoals lengte, massa, tijd en elektrische lading) en maateenheden (zoals mijlen versus kilometers, of ponden versus kilogrammen versus grammen) en het volgen van deze afmetingen terwijl berekeningen of vergelijkingen worden uitgevoerd.
• molaire massa De massa van een gegeven stof (chemisch element of chemische verbinding) gedeeld door de hoeveelheid stof (mol), in g / mol.

Chemici gebruiken de mol over het algemeen als de eenheid voor het aantal atomen of moleculen van een materiaal. Eén mol (afgekort mol) is gelijk aan 6,022 x 1023 moleculaire entiteiten (Avogadros getal), en elk element heeft een andere molaire massa afhankelijk van het gewicht van 6,022 x 1023 van zijn atomen (1 mol). De molaire massa van elk element kan worden bepaald door de atomaire massa van het element op het periodiek systeem te vinden. Als de atoommassa van zwavel (S) bijvoorbeeld 32,066 amu is, dan is de molecuulmassa 32,066 g / mol.

Door de relatie tussen de molaire massa (g / mol), molen (mol ), en deeltjes, kunnen wetenschappers dimensionale analyse gebruiken om zeer gemakkelijk massa, aantal mol en aantal atomen om te zetten.

Bepaling van de molaire massa van een verbinding

In een verbinding met NaOH molaire massa van Na alleen is 23 g / mol, de molaire massa van O is 16 g / mol en H is 1 g / mol. Wat is de molaire massa van NaOH?

Na + O + H = NaOH

23 \ spatie \ text {g / mol} +16 \ spatie \ text {g / mol} + 1 \ space \ text {g / mol} = 40 \ space \ text {g / mol}

Het molecuulgewicht van de verbinding NaOH is 40 g / mol.

Omzetten Massa tot aantal mol

Hoeveel mol NaOH zit er in 90 g NaOH?

Aangezien de molaire massa van NaOH 40 g / mol is, kunnen we de 90 g van NaOH door de molaire massa (40 g / mol) om het aantal mol NaOH te vinden. Dit is hetzelfde als vermenigvuldigen met het omgekeerde van 40 g / mol.

Als de vergelijking correct is gerangschikt, worden de massa-eenheden (g) opgeheven en blijven mollen als eenheid.

90 g \ spatie \ text {NaOH} \ times \ frac {1 \ space mol} {40 g} = 2,25 \ spatie \ text {mol NaOH}

Er zijn 2,25 mol NaOH in 90 g NaOH .

Omzetten tussen massa, aantal mol en aantal atomen

Hoeveel mol en hoeveel atomen zitten er in 10,0 g nikkel?

Volgens volgens het periodiek systeem is de atomaire massa van nikkel (Ni) 58,69 amu, wat betekent dat de molaire massa van nikkel 58,69 g / mol is. Daarom kunnen we 10,0 g Ni delen door de molaire massa van Ni om het aantal aanwezige mol te vinden.

Met behulp van dimensionale analyse is het mogelijk om te bepalen dat:

10 \ : g \: Ni \ times \ frac {1 \: mol \ Ni} {58.69g \ Ni} = 0.170 \: mol \: Ni

Om het aantal atomen te bepalen, converteer je het aantal mol Ni naar atomen met het getal van Avogadro:

0.170 \: moles \: Ni \ times \ frac {6.022 × 10 ^ {23} atomen \ Ni} {1 \: mol \ Ni} = 1.02 \ times10 ^ { 23} \: atoms \: Ni

Gegeven de massa van een monster en het aantal mol in dat monster, is het ook mogelijk om de molecuulmassa van het monster te berekenen door de massa te delen door het aantal mol om g / mol.

Wat is de molaire massa van methaan (CH4) als er 0,623 mol in een monster van 10,0 g zit?

\ frac {10.0 \ g \ CH_4} {0.623 \ mol \ CH_4} = 16.05 \ g / mol \ CH_4

De molaire massa van CH4 is 16,05 g / mol.