Сколько молекул содержится в 1 л воды?

Чтобы определить число молекул \(N\), нужно количество вещества \(\nu\) (число моль) умножить на число Авогадро \(N_А\):

Число Авогадро \(N_А\) – это физическая постоянная, равная 6,022·10 23 1/моль.

Количества вещества \(\nu\) можно найти, разделив массу \(m\) на молярную массу вещества \(M\).

Молярная масса воды (H₂O) равна 0,018 кг/моль.

Ну и массу \(m\) можно найти как произведение плотности \(\rho\) на объем \(V\):

Плотность воды \(\rho\) составляет 1000 кг/м 3 .

В итоге Вы должны получить такую формулу:

Обязательно перед подстановкой в формулу переведем объем в единицы системы СИ:

Ответ: 3,35·10 25 .

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

3.1. Кількість речовини. Моль – одиниця кількості речовини. Число Авогадро

Хімічні рівняння відображають не лише якісний, а й кількісний бік хімічної реакції. Речовини вступають у реакції в точно визначених співвідношеннях. Наприклад, щоб отримати дві молекули води, необхідно дві молекули водню сполучити з однією молекулою кисню: 2H₂ + O₂ = 2H₂O. А якщо взяти для реакції три молекули водню? Одна молекула водню в реакцію не вступить, вона буде зайвою. Згідно із законом сталості складу речовини формула води завжди – H₂O. Чи можемо ми відрахувати певне число атомів або молекул речовини для хімічної реакції? Ні. Тому у хімії застосовують особливу фізичну величину, яка називається кількістю речовини.

Кількість речовини – це фізична величина, що визначається кількістю структурних частинок (молекул, атомів, йонів), які містяться в певній порції речовини. Кількість речовини позначається грецькою літерою ν («ню»)

Кількість речовини визначають за співвідношенням:

де ν – кількість речовини (моль), N₀ – число атомів або молекул, m – маса речовини (г, кг), N_A – стала Авогадро (6,02•10 23 ), М – молярна маса, (г/моль, кг/моль), V_m – молярний об’єм газу (л/моль), V – об’єм газу (л, м 3 )

Будь-яка фізична величина має свою одиницю вимірювання. Маса, наприклад, вимірюється в грамах, довжина – в метрах і так далі. Одиницею кількості речовини є моль. Слово «моль» походить від латинського «moles» – «множина», «безліч».

1 моль – це порція речовини, яка містить стільки формульних одиниць цієї речовини, скільки атомів Карбону міститься у 12 г вуглецю.

Встановлено, що в 12 г вуглецю (речовина атомної будови) міститься близько 6,02•10 23 атомів Карбону.

Один моль кисню О₂ (речовина молекулярної будови) міститься близько 6,02•10 23 молекул і в два рази більше атомів. Один моль кухонної солі NaCl (речовина йонної будови) міститься близько 6,02•10 23 йонів Натрію і стільки ж йонів Хлору.

Число 6,02•10 23 назване сталою Авогадро (N_A) на честь італійського вченого XIX століття А. Авогадро.

1 моль = 6,02•10 23 атомів (молекул, йонів) – стала Авогадро (N_A).

Стала Авогадро вказує на кількість частинок (атомів, молекул йонів), які містяться в 1 моль речовини незалежно від її агрегатного стану.

Отже, 1 моль Н₂О = 6,02•10 23 молекул; 1 моль СО₂ = 6,02•10 23 молекул; 1 моль ZnS = 6,02•10 23 молекул; 1 моль Zn = 6,02•10 23 атомів.

Це надзвичайно велика кількість. Якщо покрити земну поверхню такою кількістю тенісних м’ячів, то товщина цього покриття становитиме близько 100 км. Одна молекула чи атом – це частинки, яких ми не можемо ні побачити, ні зважити на терезах, а 1 моль речовини можемо. Наприклад, 1 моль води становить 18 г. Знання кількості речовини дає змогу враховувати число частинок у тій чи іншій її порції або брати речовини для реакції у певних співвідношеннях.

Приклад 1. Скільки молекул містить порція води кількістю речовини 3 моль? Оскільки 1 моль H₂O – містить 6,02•10 23 молекул, тоді 3 моль H₂O – містить у три рази більше, тобто 3 × 6,02•10 23 = 18,06•10 23 молекул.

Приклад 2. Скільки молей алюмінію і сірки треба взяти для реакції отримання алюміній сульфіду (Al₂S₃), щоб вони прореагували без залишку?

З формули видно, що у сполуці на кожні два атоми Алюмінію припадає три атоми Сульфуру. Значить, вихідні речовини треба брати такою кількістю речовини, щоб завжди зберігалось співвідношення 2 : 3. Наприклад : 2 моль алюмінію і 3 моль сірки; 1 моль алюмінію і 1,5 моль сірки; 0,4 моль алюмінію і 0,6 моль сірки тощо.

Використовуючи формулу кількості речовини, можна обчислити число атомів, молекул і йонів у певній порції речовини.

Число атомів і молекул визначають за співвідношенням:

ν – кількість речовини (моль); N_м – число молекул у певній порції речовини; n – число атомів у молекулі речовини; N_A – стала Авогадро (6,02•10 23 ). N_ат – число атомів у певній порції речовини.

Обчислення числа атомів (молекул та йонів) у певній кількості речовини

Приклад 3. Скільки молекул містить фосфор(V) оксид кількістю речовини 2 моль?

Це складна речовина молекулярної будови, яка складається з молекул P₂O₅.

Відповідь: у фосфор(V) оксиді кількістю речовини 2 моль міститься 12,04 • 10 23 молекул.

Приклад 4. Скільки атомів Фосфору міститься у зразку червоного фосфору кількістю речовини 0,5 моль?

Це проста речовина атомної будови, яка складається з атомів Фосфору.

Відповідь: у зразку фосфору кількістю речовини 0,5 моль міститься приблизно 3 • 10 23 атомів.

Приклад 5. Скільки атомів і молекул міститься у фосфор(V) оксиді кількістю речовини 0,25 моль?

n – кількість атомів у молекулі складної речовини

1. Знаходимо число молекул P₂O₅ у порції фосфор(V) оксиду кількістю речовини 0,25 моль:

2. Це складна речовина, в молекулі якої міститься 2 атоми Фосфору і 5 атомів Оксигену, отже, n = 7.

Відповідь: у 0,25 моль фосфор(V) оксиду міститься 1,505 • 10 23 молекул P₂O₅ або 10,535 • 10 23 атомів Фосфору й Оксигену.

Приклад 6. Скільки і яких йонів міститься у алюміній оксиді кількістю речовини 3 моль?

Це складна речовина йонної будови. У формульній оди-ниці алюміній оксиду міститься 2 йони Al 3+ і 3 йони О 2– .

Відповідь: у алюміній оксиді кількістю речовини 3 моль міститься 90,3 · 10 23 йонів.

Слід пам’ятати!

1. Число атомів і число молекул для простої речовини визначається за формулою: N_ат = ν • N_А.

2. Для визначення числа атомів у порції складної речовини необхідно враховувати їх число у молекулі.

3. Слово «моль», якщо перед ним є число, не відмінюється (1 моль, 4 моль). Якщо ж числа немає, то слово «моль» відмінюється («моля» – род. відм., «молем» – оруд. відм.).

■ 220.Скільки атомів міститься: а) у фосфорі кількістю речовини 2 моль; б) у залізі кількістю речовини 1,25 моль; в) у цинку кількістю речовини 4 моль; г) у водні кількістю речовини 0,25 моль;

221. Скільки молекул міститься: а) у воді кількістю речовини 3,5 моль; б) у натрій гідроксиді кількістю речовини 1,5 моль; в) у цинк сульфаті кількістю речовини 0,5 моль; г) у натрій оксиді кількістю речовини 3 моль; д) у азоті кількістю речовини 5 моль; е) у водні кількістю речовини 6 моль; є) у кисні кількістю речовини 0,5 моль.

222. Скільки молекул і атомів міститься: а) у цинк сульфіді кількістю речовини 2 моль; б) у алюміній сульфаті кількістю речовини 1,5 моль; в) у натрій гідроксиді кількістю речовини 1,25 моль; г) у калій нітраті кількістю речовини 3 моль; д) у кисні кількістю речовини 3 моль? е) у озоні кількістю речовини 5 моль?