§ 6. Молярная масса. Молярный объём газов

Mr по формуле вы уже находите. Рядом легко поставить «г» и решить, что молярная масса — это просто граммы или масса одной молекулы. Это разные величины.

К концу урока вы сможете назвать молярную массу и молярный объём газа и один раз найти M по формуле. Строки n = m/M и n = V/Vm сегодня не считают: это два следующих часа.

Постановка. Банка — порция кристаллов. Её не взвешивали и 1 моль ей не называли. На вкус не пробуют.

Масса одного моля

Молярная масса, её обозначают M, — это масса вещества количеством 1 моль. Единица — г/моль.

Для вещества с молекулярной формулой число M совпадает с числом Mr. Совпадает только число. У Mr единицы массы нет, у M она есть: г/моль.

Весы могли бы показать граммы порции. На этом кадре цифр нет: это не измерение. Одну молекулу так не взвешивают, и M с фотографии не читают.

M — не масса одной молекулы. Постоянную Авогадро заново не выводят: моль уже был на прошлом часе.

Один пример

Формула CO₂. Коэффициента перед ней нет. Один атом C и два атома O. Индекс 2 стоит у кислорода, поэтому на него умножают Ar(O), а не прибавляют голую двойку.

Школьные целые для этого примера: Ar(C) = 12, Ar(O) = 16. Перед уроком их сверяют с таблицей пособия. Если в таблице другое целое, считают по таблице.

Модель для примера, не снимок молекулы. Чёрный — один C, красные — кислород. Размер шарика — не Ar. Газ не получают.

Сначала только буквы: M(CO₂) = Ar(C) + 2 × Ar(O). Сумму на этом шаге не называют.

Потом подставляют числа. Произведение считают отдельно, чтобы индекс не потерялся:

M(CO₂) = 12 + 2 × 16 = 12 + 32 = 44 г/моль.

Mr(CO₂) = 44. Это не 44 г. 44 г было бы массой какой-то порции, её сегодня не ищут.

Две чужие записи: 12 + 16 = 28, второй атом кислорода потерян; 12 + 2 + 16 = 30, индекс прибавили вместо умножения. Обе неверны.

Пример MediaSchool, не номер из пособия. Второй формулы на этом часе нет.

Объём одного моля газа

Молярный объём газа, его обозначают Vm, — это объём газа количеством 1 моль. При нормальных условиях

Vm = 22,4 л/моль.

Один литр равен одному кубическому дециметру, поэтому та же величина записывается

Vm = 22,4 дм³/моль.

22,4 — не масса и не молярная масса. Единицы другие: л/моль и дм³/моль.

Жидкая вода. 22,4 к этому стакану не относится. Меток на стекле нет, объём не измеряли. Воду не пьют.

Три пустых сосуда одного размера. Газ в них не собирали. Кадр только напоминает: у разных газов при одних и тех же условиях молярный объём один.

Что такое нормальные условия

Нормальные условия, коротко н. у., — это не температура в классе.

В школьной формулировке этого курса нормальные условия — температура 0 °C (273 K) и давление 101,325 кПа.

Только при этих условиях пишут 22,4. Запятая в давлении обязательна: 101,325 кПа = 101 325 Па. Та же запись без запятой больше верной в тысячу раз.

Если в вашем пособии давление записано иначе, например 101,3 кПа, или рядом стоят 760 мм рт. ст., на доске оставляют строку пособия.

Лёд напоминает о холоде. Это не термометр: 0 °C с кадра не считывают. Сосуд пустой, газ не собран.

Свой расчёт

На листе итога нет. Сначала число атомов, потом произведение, потом сумма и единица.

На листе ответа нет. Сначала произведение 2 × 16, потом сумма с 12.

Пока строка не записана, итог не открывают и соседу тетрадь не показывают.

Запишите M(CO₂) при Ar(C) = 12 и Ar(O) = 16. На этот расчёт в классе оставляют около 4 минут. Газ ради проверки не получают.

Проверь себя

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

1. Что такое M и почему это не масса одной молекулы?
2. Чему равна M(CO₂) при Ar(C) = 12 и Ar(O) = 16? Почему 28 и 44 г — не ответ?
3. Чему равно Vm при нормальных условиях и какие две единицы у этого числа равны?
4. Какие температура и давление называют нормальными условиями?
5. Почему 22,4 нельзя приписать стакану воды на кадре?

Ответы

1. M — масса порции количеством 1 моль. Единица г/моль. Одна молекула — не эта порция. На весах кадра цифр нет, массу оттуда не читают.
2. 12 + 2 × 16 = 12 + 32 = 44, поэтому M(CO₂) = 44 г/моль. Mr(CO₂) = 44 без граммов. Запись 12 + 16 = 28 теряет второй кислород. Запись 12 + 2 + 16 = 30 прибавляет индекс. 44 г — не молярная масса.
3. Vm = 22,4 л/моль = 22,4 дм³/моль, потому что 1 л = 1 дм³. Это объём 1 моль газа, не масса.
4. Температура 0 °C (273 K) и давление 101,325 кПа. Это не условия класса. Если пособие даёт другую запись того же давления, верна строка пособия.
5. Стакан — жидкая вода, не газ при н. у. Объём с кадра не измеряли. 22,4 к нему не относится.

Дома перепишите три фразы своими словами: что такое M, чему равна M(CO₂) в этом примере, чему равно Vm и какие нормальные условия. Телефон не нужен. Ничего не нагревайте и не пробуйте. Газ дома не получайте и не собирайте. Строки n = m/M и n = V/Vm не считайте: они ждут следующих двух часов.