10 жаратылыстану-математика бағытындағы 10-сыныбына арналған оқулық 1-бөлім

§ 21. ЗАТ МӨЛШЕРІ. MOЛЬДІК МАССА

Заттар бір-бірімен белгілі бір қатынаста әре­				Бүгінгі сабақта:
кеттесетіні­	сендерге мәлім. Мысалы, аммиак			• химия ғылымына зат
синтезінің реакциясын қарастырайық:
				мөлшері ұғымы неліктен
	N2 + 3H2 = 2NH3			енгізілгенін түсінеміз;
				• масса, мольдік масса
Бұл теңдеудегі коэффициенттер азоттың				және зат мөлшері
бір молекуласын аммиакқа айналдыру үшін				арасындағы байланысты
сутектің үш молекуласы қажет екенін көрсе­				білеміз.
теді. Егер реакцияға 2 г азот және 10 г сутек
қатысса аммиактың қанша молекуласы түзілер
еді?				Тірек ұғымдар
Бұл сұраққа жауап беру үшін алынған бұл
массаларда азот N2 пен сутектің Н2 қанша				• Моль
молекулалары бар екенін білу қажет. Алайда				• Мольдік масса
бұл молекулалардың (басқа да құрылымдық				• Авогадро тұрақтысы
бөлшектердің) мөлшері мен массалары өте

кішкене болғандықтан сандары орасан көп.

Құрылымдық бөлшектердің сандарын есептеу үшін СИ жүйесінде зат мөлшері деп аталатын физикалық шама енгізілген.

Зат мөлшері — зат құрамындағы біртипті құрылымдық бірліктердің (атомдар, молекулалар, иондар, электрондар және басқа кез келген бөлшектер) санын сипаттайтын физикалық шама.

Зат мөлшері — заттың массасы мен көлемдік өлшемдерін г, кг, дм3-пен есептейтін макроәлем мен атом-молекулалық деңгейде жүретін микроәлем құбылыстары арасындағы байланыс көпірі іспетті.

Зат мөлшерінің өлшем бірлігі — моль.

Моль — көміртектің 12С 12 г (0,012 кг) массасында қанша құры­ лымдық бөлшек болса, сонша құрылымдық бөлшегі бар заттың мөлшері.

12. 
    г көміртектегі атомдар саны 6,02 · 1023 (Авогадро саны). 6,02 · 1023 моль–1 — Авогадро тұрақтысы N_А деп аталатын шама, ол:
    

N_А = 6,02 · 10²³ моль = 6,02 · 10²³ моль^–1

Сондықтан моль деп — құрылымдық бөлшек саны 6,02 · 1023-не тең заттың мөлшерін айтуға болады.

Заттың құрылымдық саны бойынша N(З) химиялық мөлшері мына формуламен анықталады:

N(Ç)
n(З) = _NA


Мольдік масса. Заттың бір молінің массасын мольдік масса (М) деп атайды. Жеке химиялық элементтер үшін сол элемент атомдарының бір молінің массасы мольдік масса болып есептеледі.

97

H2O	NaCl	H2SO4	^C12^H22^O11
Су	Ас тұзы	Күкірт	Қант
		қышқылы
18	58,5	98	342

43-сурет. Зат мөлшері 1 моль заттардың массасы

Мольдік масса (М, г/моль) немесе заттың 1 молінің массасы сан жағынан м.а.б. өрнектелген салыстырмалы атомдық және салыстыр-малы молекулалық массамен сәйкес келеді. Алайда мольдік масса мен салыстырмалы молекулалық массаның айырмашылығын нақты ажырата білу керек, олар сан жағынан сәйкес болғанымен өлшемдері жағынан айырмашылықтары бар екені түсінікті болар (43-сурет).

Егер массасы m мен зат мөлшері n белгілі болса, заттың мольдік массасын келесі формуламен есептеуге болады:

M = ^m_n .

Заттың массасы (m, г), зат мөлшері (n, моль) және мольдік массасы (М, г/моль) арасында қарапайым байланыс бар:

44-сурет. Зат массасы, зат мөлшері, мольдік масса арасындағы байланыс

Мұндағы m — заттың массасы, M — заттың мольдік массасы, ал n — зат мөлшері.

98

Есептер шығару


1-есеп. Массасы 8,8 г көмірқышқыл газының зат мөлшерін есептеңдер.

Берілгені:		Шешуі:
m(CO2) = 8,8 г		1. Келесі формуланы қолданамыз:
			m
n = ?		n =		.
			M

2. 
   CO₂ мольдік массаны есептейміз:
   

M_r(CO₂) = A_r(C) + 2A_r(O) = 12 + 2 · 16 = 44;

M(CO2) = 44 г/моль.
3. CO2 зат мөлшерін есептейміз:
n(CO2) =	m( CO2 )	=	8,8 ã	= 0,2 моль.
	M(CO2)		44 ã/ìîëü

Жауабы: массасы 8,8 г көмірқышқыл газының зат мөлшері 0,2 моль.


2-есеп. Мына заттардағы молекулалардың массаларын есептеңдер:
А) 8 г оттек; ә) 180 г Н₂О

Берілгені:		Шешуі:
m(O2) = 8 г		Mr(O2) = 32;
		M(O2) = 32 г/моль;
N(O2) = ?
		n(O ) =			m( O2 )	=	8 ã	= 0,25 моль;
							32 ã/ìîëü
					M(O2)
	2

N(O₂) = N_A · n(O₂) = 6,02 · 10²³ моль^–1 · 0,25 моль = 1,505 · 10²³.


Жауабы: 8 г оттектің зат мөлшері 0,25 моль және молекула саны 1,505 · 1023.

	Зат мөлшері — жүйедегі құрылымдық бөлшектердің
	(атомдар, молекулалар, иондар, электрондар және
	басқа кез келген бөлшектер) санын сипаттайтын
	физикалық шама. Зат мөлшерінің өлшем бірлігі —
	моль. Моль деп — құрылымдық бөлшек саны 6,02 · 1023
	тең заттың мөлшерін айтады. Заттың бір молінің мас-
	сасын мольдік масса (М) деп атайды.
1.	Ғалымдар ғылымға неліктен зат мөлшері түсінігін енгізді?
2.	Зат мөлшерінің өлшем бірлігі қандай?
3.	Моль деген не?
4.	Кез келген заттың 1 моль мөлшерінде қанша молекула болады?
5.	1 моль заттың массасы қалай аталады және оның өлшем бірлігі неге тең?

99

6. 
   
   • Авогадро заңының салдары
   
   • Мольдік көлем
   
   Тірек ұғымдар
   
   • Авогадро заңы;
   
   • көлемдік қатынастар заңы туралы білімімізді тереңдетеміз
   
   Бүгінгі сабақта:
   Салыстырмалы молекулалық массаның атомдық массадан қандай айырмашылығы бар?
   

6. 
   а) молекулалардан; ә) атомдардан тұратын заттардың мольдік массаларының сандық мәндері неге тең?
   

•1. Кальцийдің бір атомының массасын анықтаңдар.			Жауабы: 6,64 ∙ 10–23		г.
•2.	Күкірт қышқылының бір молекуласының массасын анықтаңдар.				г.
•3.	Массасы 1 кг судағы молекулалар санын анықтаңдар.		Жауабы: 16,28 ∙ 10–23
			Жауабы: 3,34 ∙ 1024.
•4.	Егер темір (ІІІ) оксидінің бір молекуласының массасы 2,6 ∙ 10–22			г болса, оның са-
•5.	лыстырмалы молекулалық массасы неге тең?			Жауабы: 160 г.
	Атом саны 18 ∙ 1023 -ке тең Н2S-тің зат мөлшерін анықтаңдар.			Жауабы: 1 моль.
•6.	Зат мөлшері 0,25 моль темір (ІІІ) оксидіндегі атомдар санын анықтаңдар.
•7.			Жауабы: 7,52 ∙ 1023.
	Адам организмінде жалпы алғанда йод 25 мг-ге жуық (түрлі қосылыстардың
	құрамында), ал йодтың жалпы массасының жартысы қалқанша безінде орналасқан.
	а) Қалқанша безінде; ә) адам организмінде тұтастай алғанда қанша йод атомдары
•8*.	болатынын есептеңдер.	Жауабы: 5,92 ∙ 1018; 1,18 ∙ 1019 .
	Натрий пероксиді Na2O2 ауадағы көмірқышқыл газын сіңіріп, оның орнына оттекті
	бөледі:
	2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3	+ O2↑
	Ғарыш кемелерінде, суасты қайықтарында және т.б. жабық бөлмелерде ауа алма-
	суы осылай жүзеге асады: а) 312 г натрий пероксидімен әрекеттесетін көміртек (ІV)
	оксидінің массасын есептеңдер; ә) көмірқышқыл газының осы мөлшері ауаның
	қандай көлемінде болады? б) Ауаның осы көлемінің массасын есептеңдер. Ауаның
	тығыздығы 1,2 кг/м3.
	(Ауадағы СО2 тығыздығы 0,5 г/м3). Егер ауаның тығыздығы 1,2 кг/м3 болса, бұл
	сендердің сынып бөлмелеріңдегі ауа көлемінен қанша есе көп?
	Жауабы: m(CO2) = 176 г; V(ауа) = 352 м3;			m(ауа) = 422,4 кг.