Проблемы, основанные на концепциях кротов

Индийский философ Махариши Канад постулировал, что если материю разделить на более мелкие части, она будет иметь более мелкие части. Однако наступит момент, когда материя больше не может быть разделена дальше, и эта наименьшая часть называется Парману. К концу 18 века ученые поняли, что есть элементы и молекулы, а комбинация элементов образует молекулу. Давайте подробно узнаем об атомах и молекулах,

Что такое атомы?

Самыми основными или строительными блоками материи являются атомы. Атомы чрезвычайно малы, когда миллионы атомов соединяются вместе, получается очень маленький кусочек материи. Радиус атома измеряется в нанометрах. Название атомам и элементам теперь дает IUPAC (Международный союз теоретической и прикладной химии). Чаще всего символом названия атомов является первая буква заглавной буквы, если используются 2 буквы, то вторая буква — строчная. Например, атом кислорода обозначается как O, алюминий обозначается как Al и так далее.

Что такое атомная масса?

Дальтон ввел понятие атомной массы. Согласно Дальтону, каждый элемент имеет определенную массу, известную как атомная масса. Поскольку закон постоянных пропорций можно было объяснить введением атомной массы, ученые решили определить массу. Абсолютную массу атома найти трудно, поэтому вводится относительная масса атома. Единицей атомной массы является «у», ранее это было «аму». Следовательно, атомную массу можно определить как среднюю массу атомов любого элемента, которая измеряется в атомной единице массы (а.е.м.). Поскольку атомная масса говорит о размере атома, это масса ядра (протонов и нейтронов).

Молекулярная масса и понятие моля

Понятие атомной массы обсуждалось в предыдущем разделе. Эту концепцию можно распространить и на молекулы. Молекулярная масса вещества представляет собой сумму атомных масс всех отдельных атомов, находящихся внутри молекулы. Чтобы понять концепцию термина «Крот». Давайте рассмотрим химическую реакцию через уравнение, указанное ниже.

2Н ₂ + О ₂ ⇒ Н ₂ О

Вышеуказанная реакция указывает:

1. Две молекулы водорода соединяются с одной молекулой кислорода.
2. 4 ед. водорода соединяется с 32 ед. кислорода, образуя 36 ед. воды.

Можно сделать вывод, что количество вещества можно характеризовать массой или числом молекул. Это видно по химической реакции, их удобнее представлять в виде количества атомов и молекул. «Крот» был подразделением, которое было введено для этой работы.

The number of particles present in 1 mole of any substance is fixed with a value of 6.022 × 10²³. This number is called avogadro number. The mass of 1 mole of a substance is equal to it’s molecular mass in grams. 

Примеры проблем

Вопрос 1: Найдите молекулярную массу H ₂ O.

Отвечать:

It is known that, the molecular mass of a substance is the sum of the atomic masses of all the individual atoms present inside the molecule.

Molecular Mass of H = 1u 

Molecular Mass of O = 16u 

Molecular Mass of H₂O = 2(Molecular Mass of H) + Molecular Mass of O 

⇒ Molecular Mass of H₂O = 2(1) + (16) 

⇒ Molecular Mass of H₂O = 18u

Вопрос 2: Найдите молекулярную массу H ₂ SO ₄ .

Отвечать:

It is known that, the molecular mass of a substance is the sum of the atomic masses of all the individual atoms present inside the molecule.

Molecular Mass of H = 1u 

Molecular Mass of O = 16u 

Molecular Mass of S = 32u

Molecular Mass of H₂SO₄ = 2(Molecular Mass of H) + Molecular Mass of S + 4(Molecular Mass of O)

⇒ Molecular Mass of H₂SO₄ = 2(1) + (32) + 4(16) 

⇒ Molecular Mass of H₂SO₄ = 2 + 32 + 64

⇒ Molecular Mass of H₂SO₄ = 98u

Вопрос 3: Рассчитайте массу 0,5 моля H ₂ O ₂ .

Отвечать:

It is known that, the molecular mass of a substance is the sum of the atomic masses of all the individual atoms present inside the molecule.

Molecular Mass of H = 1u 

Molecular Mass of O = 16u 

Molecular Mass of H₂O₂ = 2(Molecular Mass of H) + 2(Molecular Mass of O)

⇒ Molecular Mass of H₂O₂ = 2(1) + 2(16) 

⇒ Molecular Mass of H₂O₂ = 34u 

So, the mass of 1 mole of H₂O₂ is 34g. 

Thus, 0.5 mole of H₂O₂ will be 17g. 

Вопрос 4: Рассчитайте массу 2 молей N ₂ .

Отвечать:

It is known that, 

Molecular Mass of N = 14u 

Thus, molar mass of N₂ will be 28g. 

Mass of 2 moles N₂ = 2 × 28 

Mass of 2 moles N₂ is 56g. 

Вопрос 5: Рассчитайте массу 0,5 моля HSO ₄ .

Отвечать:

It is known that, the molecular mass of a substance is the sum of the atomic masses of all the individual atoms present inside the molecule.

Molecular Mass of H = 1u 

Molecular Mass of O = 16u 

Molecular Mass of S = 32u

Molecular Mass of HSO₄ = Molecular Mass of H + Molecular Mass of S  + 4(Molecular Mass of O)

⇒ Molecular Mass of HSO₄ = 1 + (32) + 4(16) 

⇒ Molecular Mass of HSO₄ = 1 + 32 + 64

⇒ Molecular Mass of HSO₄ = 97u

So, the mass of 1 mole of HSO₄ is 97g. 

Thus, 0.5 mole of HSO₄ will be 48.5g. 

Вопрос 6: Найдите количество атомов в 8 г O ₂ .

Отвечать:

It is known that, 

Molecular Mass of O = 16u 

Thus, molar mass of O will be 16g. 

Number of moles = Given Mass/Molar Mass 

= (8)(32) 

= 1/4 

= 0.25 moles 

Number of Atoms in 0.25 moles = 0.25 × 6.022 × 10²³

 ⇒ Number of Atoms in 0.25 moles = 1.5 × 10²³

Вопрос 7: Найдите количество атомов в 46 г Na.

Отвечать:

It is known that, 

Molecular Mass of Na = 23u 

Thus, molar mass of O will be 23g. 

Number of moles = Given Mass / Molar Mass 

= (46)(23)

= 2 moles 

Number of Atoms in 2 moles = 2 × 6.022 × 10²³

⇒ Number of Atoms in 0.25 moles = 12.044 × 10²³ atoms. 

Вопрос 8: Какова молекулярная масса C ₂ H ₅ OH. Объясните, разбивая молекулу на атомы.

Решение:

As it is clear that there are three different types of atoms involved in the molecule C₂H₅OH. They are carbon, hydrogen, and oxygen.

Molecular mass of C = 12u

The molecular mass of O = 16u

The molecular mass of H = 1u

2 atoms of C = 12 × 2 = 24u

6 atoms of H = 1 × 6 = 6u

1 atom of O = 16 × 1 = 16u

Molecular mass of C₂H₅OH = 24 + 6 + 16 = 46u

Вопрос 9: В чем разница между O ₂ и 2O?

Отвечать:

The difference between O₂ and 2O is that the former is a molecule consisting of 2 atoms of oxygen while the latter is not a molecule, they are two separate oxygen atoms. O₂ is a stable molecule and is present in the air, on the other hand, 2O is unstable and is ready to combine with other atoms like hydrogen.

Вопрос 10: В воде отношение водорода к кислороду по массе составляет 1:8. Определите массу кислорода, необходимого для получения 5 г водорода?

Решение:

The ratio of H:O by mass = 1:8

Now, equating the actual masses with the ratios,

1/8 = 5/y

Here, y is the unknown mass of oxygen.

1 × y = 8 × 5

y = 40g

Therefore, 40g of oxygen is required for 5g of hydrogen.