Количество вещества. Единица количества вещества.

Под количеством вещества (ν) понимают определенное число структурных единиц этого вещества. За единицу количества вещества принят 1 моль.

1 моль- количество вещества, содержащее столько же структурных единиц (атомов, молекул или других частиц), сколько их содержится в 12 г (0,012 кг) изотопа углерода ¹²С.

Т.к. масса ¹²С равна 1,993·10^{-23 г, то в 12 г углерода 12}С содержится N = 12г/1,993·10^{-23 г = 6,02·1023} атомов.

Поэтому можно дать следующее определение моля:

Моль- это такое количество вещества, в котором, независимо от агрегатного состояния, содержится 6,02·10²³ структурных единиц вещества.

Говоря о количестве вещества, всегда надо точно знать, из каких структурных единиц состоит вещество. Например:

· 1 моль железа – это 6,02•10²³ атомов Fe, т.к. железо состоит из атомов.

· 1 моль воды – это 6,02•10²³ молекул H₂O, т.к. вода состоит из молекул.

· 1 моль хлорида натрия - это 6,02•10²³ условных молекул NaCl (хлорид натрия состоит из ионов).

· 1 моль CuSO₄•5H₂O - это 6,02•10²³ структурных единиц, каждая из которых состоит из одной условной молекулы CuSO₄ и пяти молекул H₂O.

Число 6,02•10²³ называется постоянной Авогадро и обозначается N_A.

Таким образом, N_A указывает число структурных единиц в одном моле вещества:

N_A = 6,02•10²³ моль^-1

Отсюда следует, что:

· если известно число структурных единиц (N), то количество вещества определяется по формуле:

· если известно количество вещества (ν), то число структурных единиц определяется по формуле:

N = ν • N_A

Следует различать понятия «моль вещества», «моль химического элемента», «моль ионов».

Моль химического элемента – это 6,02•10²³ атомов данного химического элемента.

Понятие «моль вещества» и «моль химического элемента» совпадают лишь для веществ, имеющих атомную или металлическую структуру. Например, моль вещества Fe и моль химического элемента Fe – это одно и то же. В обоих случаях это 6,02•10²³ атомов железа.

Моль вещества содержит столько молей каждого химического элемента, сколько атомов этого элемента содержится в одной молекуле вещества.

Например, 1 молекула С₂Н₆ содержит 2 атома С и 6 атомов Н; 6,02•10²³ молекул С₂Н₆ содержат 2•6,02•10²³ атомов С и 6•6,02•10²³ атомов Н или 1 моль С₂Н₆ содержит 2 моль атомов С и 6 моль атомов Н.

Моль ионов– это 6,02•10²³ ионов данного вида.

Моль вещества содержит столько молей ионов каждого вида, сколько ионов этого вида образуется при диссоциации одной условной молекулы вещества.

Например, из одной молекулы Na₂SO₄ при диссоциации образуется 2 иона Na⁺ и 1 ион SO₄^2-:

Na₂SO₄→ 2 Na⁺ + SO₄^2-

При диссоциации 6,02•10²³ молекул Na₂SO₄ образуется 2•6,02•10²³ ионов Na⁺ и 6,02•10²³ ионов SO₄^2- , следовательно, 1 моль Na₂SO₄ содержит 2 моль ионов Na⁺ и 1 моль ионов SO₄^2-.

Понятие моль относится не только к атомам, молекулам или ионам, но и к любым другим частицам. Например, 1 моль электронов – это 6,02•10²³ электронов.