§ 5. Химическое количество вещества

На столе стакан воды. Это порция вещества. Молекул в нём много, но глазом их не сосчитать, и на стакане не написано, сколько здесь молей.

К концу урока вы сможете сказать, что означает 1 моль. Массу такой порции и объём газа сегодня не считают: это следующий параграф.

Постановка. По кадру не узнать, сколько молей воды в стакане. Массу стакана не измеряли.

Сначала дюжина

Дюжина яиц — это 12 яиц. Дюжина карандашей — это 12 карандашей. Общее у них число предметов. Различаются сами предметы.

Моль устроен похоже: это тоже счёт порции. Только считают не яйца, а частицы вещества, и число другое.

Коробка яиц — бытовая картинка дюжины. Яйца с фото не пересчитывают: кадр не измерение. Число 12 называют по договорённости, не по пересчёту на снимке.

Буква n и единица моль

Химическое количество вещества — физическая величина. Она прямо зависит от числа частиц в порции: частиц стало больше во сколько-то раз, и химическое количество стало больше во столько же раз.

Её обозначают буквой n. Единица — моль. Это не грамм и не литр.

Запись n(H2O) говорит о химическом количестве воды в какой-то порции. Букву сверяют со своим § 5. Если в вашем абзаце напечатана другая буква, пишут букву пособия.

Что значит 1 моль

1 моль — порция вещества, в которой столько же частиц, сколько атомов содержится в 0,012 кг углерода.

Частицами бывают атомы, молекулы или формульные единицы. У меди в такой порции считают атомы. У воды — молекулы. У соли — формульные единицы, потому что отдельной молекулы соли в кристалле нет. Формулу соли сегодня писать не нужно.

Крупинок много, но это ещё не молекулы. Фото число частиц не считает. Прибора, который измеряет моли, здесь нет.

Куски похожи на материал с углеродом. Чашу не взвешивали: это не 0,012 кг и не 1 моль. Чистоту кадр не доказывает. Уголь не зажигают.

Постоянная Авогадро

Число частиц в порции химическим количеством 1 моль называют постоянной Авогадро. Её обозначают NA. Единица — моль в минус первой: это «сколько частиц приходится на один моль».

В 1 моль любого вещества частиц ровно NA. У воды это NA молекул, у меди — NA атомов. Число одно и то же, частицы разные.

Точную степень десяти нужно сверить с § 5 своего учебника. На этот урок множитель не поставлен: издание 2018 года печатало одну школьную строку, а страницу 2024 для цифр мы не переписываем. Выдуманное число и строка из телефона ответом не являются.

Медь, Cu. 1 моль меди — это NA атомов меди. Массу мотка по кадру не называют, и сам моток не объявляют одним молем.

Железо. Гвоздь — не один атом. Сколько в нём молей, фото не говорит.

Одинаковое число, разные частицы

Возьмите три порции: 1 моль воды, 1 моль кислорода и 1 моль водорода. В каждой NA молекул. Общее — число молекул. Различаются сами молекулы.

Массу этих порций сегодня не сравнивают. Объём газов тоже не считают.

Слева вода, справа железо. По кадру нельзя решить, чьих частиц больше. Одинаковое число бывает тогда, когда у обеих порций химическое количество равно 1 моль. Весов на снимке нет.

Постановка. Крышка закрыта. Кадр не доказывает состав кристаллов и не доказывает, что здесь ровно 1 моль. Банку не открывают и на язык не пробуют.

Как связаны N и n

Число частиц обозначают N. Связь с химическим количеством такая:

N = n · NA

Если частиц стало в несколько раз больше, n становится больше во столько же раз. Саму постоянную для этого умножать не нужно.

Пример для урока, не номер из пособия. Число молекул в порции увеличили в 5 раз. Тогда и химическое количество стало в 5 раз больше. Степень десяти здесь не нужна.

Проверь себя

Сначала ответьте сами. Ключ ниже, его лучше закрыть листом.

1. Какая единица у химического количества? Почему это не грамм?
2. Что означает 1 моль? С какой порцией углерода сравнивают число частиц?
3. Что общего у 1 моль воды и 1 моль железа? Чем порции различаются?
4. Число формульных единиц уменьшили в 7 раз. Что произойдёт с n? Нужно ли умножать NA?
5. Откуда брать степень десяти постоянной Авогадро?

Ответы

1. Единица — моль. Грамм — единица массы предмета. Моль считает порцию по числу частиц.
2. 1 моль — порция, в которой столько же частиц, сколько атомов в 0,012 кг углерода. Частицы — атомы, молекулы или формульные единицы.
3. Общее — число частиц, оно равно NA. Различаются частицы: у воды молекулы, у железа атомы. Массу сегодня не сравнивают.
4. n тоже уменьшится в 7 раз. Постоянную умножать не нужно. Пример с увеличением в 5 раз устроен так же: n растёт вместе с числом частиц.
5. Степень десяти нужно сверить с § 5 своего учебника. На слайд и в этот текст множитель не поставлен. Строку из телефона не берут.

Дома напишите своими словами, что общего у 1 моль воды и 1 моль железа. Ничего не взвешивайте и не нагревайте. Опыт не ставьте. Степень десяти в телефоне не ищите. Если учебник дома есть, одну строку можно списать из § 5. Если нет, так и напишите: «не помню».

На следующем часе появятся масса порции в один моль и объём газа. Сегодня их не считают.