Теория
Молярная масса \(M\) — это масса одного моля вещества. Численно она совпадает с относительной молекулярной массой, поэтому её считают по таблице Менделеева: складывают атомные массы всех атомов, входящих в формулу, с учётом индексов. Для воды \(M(\mathrm{H}_2\mathrm{O}) = 2 \cdot 1 + 16 = 18\) г/моль.
Количество вещества \(n\) измеряют в молях. Моль — это просто порция, в которой всегда одинаковое число частиц, поэтому масса порции прямо пропорциональна молярной массе: \(n = m / M\). Отсюда же обратная формула \(m = nM\).
Число частиц в порции находят через постоянную Авогадро \(N_A = 6{,}02 \cdot 10^{23}\) 1/моль: \(N = n N_A\). Если в условии дано именно число молекул, решают обратную задачу: \(n = N / N_A\).
Важно: моль — это мост между граммами и числом частиц: сначала всегда переходят в моли, а уже потом считают массу или количество молекул.
Пример с решением
- Условие. Сколько молей и сколько молекул содержится в 90 г воды?
- Формулы. \(n = m / M\) и \(N = n N_A\).
- Подстановка. \(M(\mathrm{H}_2\mathrm{O}) = 2 \cdot 1 + 16 = 18\) г/моль, \(n = 90 / 18\).
- Вычисление. \(n = 5\) моль, \(N = 5 \cdot 6{,}02 \cdot 10^{23} = 3{,}01 \cdot 10^{24}\).
- Ответ. 5 моль и \(3{,}01 \cdot 10^{24}\) молекул. В калькуляторе режим «Количество вещества» при m = 90 г и M = 18 г/моль даёт те же 5 моль.
Главное
- Один моль любого вещества содержит \(6{,}02 \cdot 10^{23}\) частиц.
- Масса и моли: \(n = m / M\), \(m = nM\).
- Молярная масса по формуле — сумма атомных масс с учётом индексов и скобок.