§ 2. Масса и размеры молекул. Количество вещества

Примеры решения задач

Пример 1. Определите молярную массу и массу одной молекулы сульфата меди(II) CuSO4.

Решение. Чтобы вычислить молярную массу М любого вещества, необходимо по химической формуле найти относительную молекулярную массу Mr этого вещества и полученное значение умножить на 10 to the power of negative 3 end exponent space кг over моль. Поскольку химическая формула сульфата меди(II) имеет вид CuSO4, то

M subscript r space equals space 64 space plus space 32 space plus 16 times 4 space equals space 1 comma 6 times 10 squared.

Тогда молярная масса M space equals space 1 comma 6 times 10 squared times 10 to the power of negative 3 end exponent кг over моль space equals space 0 comma 16 кг over моль.

Для определения массы молекулы CuSO4 воспользуемся формулой m subscript 0 space equals space M over N subscript straight A *:

m subscript 0 space equals space fraction numerator 0 comma 16 space begin display style кг over моль end style over denominator 6 comma 02 times 10 to the power of 23 space моль to the power of negative 1 end exponent end fraction space equals space 0 comma 027 times 10 to the power of negative 23 end exponent space кг space equals space 2 comma 7 times 10 to the power of negative 25 end exponent space кг.

Ответ: M space equals space 0 comma 16 space кг over моль comma space m subscript 0 space equals space 2 comma 7 times 10 to the power of negative 25 end exponent space кг.

Пример 2. Определите количество вещества и число атомов, содержащихся в железном бруске объёмом V = 100 см3. Плотность железа straight rho space equals space 7 comma 8 times 10 cubed space кг over straight м cubed.

Дано:
V space equals space 100 space см cubed space equals space 1 comma 00 times 10 to the power of negative 4 end exponent space straight м cubed straight rho space equals space 7 comma 8 times 10 cubed space кг over straight м cubed
ν — ?
N — ?

Решение: Количество вещества можно определить, воспользовавшись формулой straight nu space equals space m over M, где m — масса железного бруска, а M space equals space 56 times 10 to the power of negative 3 end exponent space кг over моль — молярная масса железа. Поскольку m space equals space straight rho V, то v space equals space fraction numerator straight rho V over denominator M end fraction.

straight nu space equals space fraction numerator 7 comma 8 times 10 cubed space begin display style кг over straight м cubed end style times 1 comma 00 times 10 to the power of negative 4 end exponent space straight м cubed over denominator 56 times 10 to the power of negative 3 end exponent space begin display style кг over моль end style end fraction space equals space 14 space моль.

Число атомов в данном железном бруске N space equals space straight nu N subscript straight A.

Ответ: ν = 14 моль, N = 8,4 · 1024.

* При решении задач постоянную Авогадро принять равной NA = 6,02 · 1023 моль–1 ↑