Краткие ответы
С точки зрения частиц химическая реакция — это перестройка: молекулы исходных веществ разрушаются, атомы перегруппировываются и образуют молекулы новых веществ. Атомы не исчезают и не появляются.
Пример:
\[ 2H_2+O_2 \rightarrow 2H_2O \] Две молекулы водорода и одна молекула кислорода образуют две молекулы воды.Пример соотношения частиц в той же реакции:
\[ H_2:O_2:H_2O=2:1:2 \] по молекулам.
По атомам: слева \(4\) атома \(H\) и \(2\) атома \(O\), справа тоже \(4\) атома \(H\) и \(2\) атома \(O\).
В одной молекуле \(H_2O\) — \(2\) атома водорода и \(1\) атом кислорода.Количество вещества — физическая величина, которая показывает число структурных частиц — атомов, молекул или ионов — в данной порции вещества.
Обозначается \(n\), измеряется в молях.
\[ n=\frac{N}{N_A} \] где \(N\) — число частиц, \(N_A\) — постоянная Авогадро.В 1 моле любого вещества содержится
\[ 6{,}02\cdot10^{23} \] структурных частиц.
Если вещество состоит из молекул, то это \(6{,}02\cdot10^{23}\) молекул; если из отдельных атомов — \(6{,}02\cdot10^{23}\) атомов.
В 1 моле \(H_2O\) — \(6{,}02\cdot10^{23}\) молекул, но атомов в 3 раза больше, потому что в каждой молекуле воды 3 атома.Постоянная Авогадро: \[ N_A=6{,}02\cdot10^{23}\ \text{моль}^{-1} \]
Молярная масса — это масса одного моля вещества. Обозначается \(M\), измеряется в г/моль. Численно она совпадает с относительной молекулярной массой.
Формула: \[ M=\frac{m}{n} \] где \(m\) — масса вещества, \(n\) — количество вещества.
Также можно считать по формуле вещества: \[ M=M_r\ \text{г/моль} \] Например: \[ M(H_2O)=2\cdot1+16=18\ \text{г/моль} \]
Как понять принцип
Моль — это просто «порция» из огромного числа частиц, как дюжина — это 12 штук. Только в одном моле не 12, а \(6{,}02\cdot10^{23}\) частиц.
По уравнению реакции коэффициенты показывают число молекул, а индексы в формуле — число атомов в одной молекуле.
Проверка на воде: в \(0{,}5\) моль воды
\[
N=0{,}5\cdot6{,}02\cdot10^{23}=3{,}01\cdot10^{23}
\]
молекул. Атомов в 3 раза больше:
\[
3\cdot3{,}01\cdot10^{23}=9{,}03\cdot10^{23}.
\]
