Молна машина

Количество вещество

Частиците са толкова малки, че химиците ги броят на „пакети“. Един пакет е 1 mol (мол): в 1 mol от всяко вещество има един и същ брой частици. Величината, която брои пакетите, е количеството вещество n, мерна единица mol.

Количеството вещество е общата валута: масата, обемът на газа и концентрацията се превръщат една в друга само през n.

Молна маса

Молната маса M е масата на 1 mol, в g/mol. Числото е същото като относителната молекулна маса Mr: M(H₂O) = 2 · 1 + 16 = 18 g/mol. В Ca(OH)₂ числото след скобата умножава всичко в нея: M = 40 + 2 · (16 + 1) = 74 g/mol.

n = m : M   m = n · M

10 g водород са 10 : 2 = 5 mol, а 10 g кислород – само 10 : 32 = 0,3125 mol. Равните маси не са равни количества вещество.

Молен обем – само за газове

При нормални условия (0 °C) 1 mol от всеки газ заема около 22,4 L. Това е моларният обем Vm = 22,4 L/mol. Водородът (2 g) и въглеродният диоксид (44 g) пълнят еднакъв балон.

n = V : Vm   V = n · Vm

22,4 L/mol не важи за течности и твърди вещества. 1 mol вода е само около 18 mL – една глътка.

При стайна температура газът заема повече: около 24,5 L за 1 mol.

Молна концентрация и масова част

Молната концентрация c казва колко mol вещество има в 1 L разтвор, в mol/L. Обемът е на целия разтвор (колбата се допълва до чертата).

c = n : V(разтвор)

5,85 g NaCl са 0,1 mol. Разтворени до 250 mL (0,25 L), те дават c = 0,1 : 0,25 = 0,4 mol/L. Ако долееш вода до 500 mL, солта е същата, а концентрацията пада наполовина. Затова повече сол в много по-голяма колба може да даде по-малка концентрация.

Масовата част w е делът на масата на разтвореното вещество в масата на целия разтвор: 10 g сол в 90 g вода дават w = 10 : 100 = 10 %. Масова част има и всеки елемент в съединение: кислородът във водата е 16 : 18 ≈ 88,9 %.

Молни отношения в уравнението

Коефициентите в изравненото уравнение са отношение на моловете, не на грамовете. В 2H₂ + O₂ → 2H₂O 2 mol водород (4 g) реагират с 1 mol кислород (32 g) и дават 2 mol вода (36 g).

Масата се запазва: 4 + 32 = 36 g. Броят на моловете – не винаги: тук 3 mol стават 2 mol.

Безопасност

Симулацията смята, не дава рецепти. Натриевата основа и солната киселина са разяждащи, а въглеродният оксид е отровен газ без мирис. Разтвори и газове се получават само от учител, в лаборатория, с очила и ръкавици.