Tema "Equilibrio"

Por lo general, los problemas sobre este tema resultan difíciles, porque el conocimiento específico de la química en sí mismo no ayuda a resolverlos; pero se requiere que el solicitante tenga una "visión matemática" del problema y la conversión de cantidades químicas (mol) en expresiones algebraicas bastante simples. No todos están preparados para el hecho de que en el examen de química no tendrán que recordar lo que han aprendido de memoria, sino pensar "en términos matemáticos".

Las siguientes tareas están tomadas de la colección: Kuzmenko N.E., Eremin V.V., Churanov S.S., Colección de problemas competitivos en química - M .: Examen, 2001 - 576 p. ; entre [corchetes] están las páginas donde se encuentran las condiciones y soluciones (respuestas).

Tareas

1. (Khimfak-97, versión del software-97-1 [pág. 290])
Se colocó un mol de amoníaco en un recipiente de 20 litros y se calentó a 600 0 C. La presión en el recipiente era de 435 kPa. Calcular el grado de descomposición del amoníaco.

2. (Khimfak-spring-98; VKNM-98; Chemfak-correspondence-99, variant SO-98-1 [p. 93])
Se mezclaron tres moles de las sustancias A, B, C. Después de establecer el equilibrio A + B = 2C, se encontraron en el sistema 5 moles de la sustancia C. Calcular la constante de equilibrio. Determine la composición de equilibrio de la mezcla (en mol%) obtenida al mezclar las sustancias A, B, C en una relación molar de 3:2:1 a la misma temperatura.

3. (Química-primavera-93; Química-
Hay una mezcla de nitrógeno e hidrógeno, que es un 5% más ligera que el helio. Después de pasar la mezcla sobre el catalizador calentado, se formó amoníaco, haciendo que la mezcla se volviera más pesada que el helio en las mismas condiciones. Calcule el rango de tolerancia para la salida de la reacción.

Tema "Equilibrio"

1 . [Colección, pág. 560]
Cantidad (mol) de gases después de la reacción: PV / RT \u003d 435 * 20 / (8.31 * 873) \u003d 1.20 mol
Si x mol de amoníaco se descompuso, entonces el esquema de descomposición: NH 3 (1-x) N 2 (x / 2) + H 2 (3x / 2)
De la ecuación: 1,20 mol = (1-x) + x/2 + 3x/2 = 1+x
obtenemos x = 0,2 mol.
Responder: El grado de descomposición del amoníaco 20%

2 . [Colección, pág. 412]

K \u003d (1 + 2x) 2 / ((3-x) (2-x)) \u003d 6.25
x = 1.115

Responder: Fracciones molares de sustancias en una mezcla en equilibrio:
(A) \u003d (3-1.115) / 6 \u003d 0,314 ;
(B) \u003d (2-1.115) / 6 \u003d 0,148 ;
(C)= 0,538

3 . [Colección, pág. 371]
Sean X mol N 2 e Y mol H 2 en la mezcla inicial.
La masa molar promedio de la mezcla es 5% más ligera que el helio o 0.95 * 4:
m cf. \u003d (28X + 2Y) / (X + Y) \u003d 0,95 * 4 \u003d 3,8;
Entonces Y = 13.44X
Reacción: N 2 + 3 H 2 = 2 NH 3
Si reaccionaron un mol N 2 y 3a mol H 2, obtenemos después de la reacción:
(X - a) + (Y - 3a) + 2a = 14,44X - 2a (mol)
La masa de la mezcla después de la reacción (expresamos en X, ya que Y = 13.44X):
28X + 2Y = 54,9 Xg
La masa molar media de la mezcla después de la reacción es > 4 g/mol (según la condición):
m cf. = 54,9X/(14,44X - 2a) > 4;
entonces: a > 0.3575X
El rendimiento de la reacción es la proporción de nitrógeno reaccionado (coeficiente en la reacción 1): a/X;
La mezcla se volverá más pesada que el helio (Mavg > 4) a/X > 35,75 %
Responder: el rendimiento de amoniaco es superior al 35,75%

Tema "Equilibrio en soluciones"
Tareas

El tema "equilibrio en soluciones" se considera difícil, porque utiliza conceptos que solo están incluidos en el plan de estudios para escuelas y clases con un estudio profundo de la química, el producto de la solubilidad y el pH. Pero la principal dificultad no está en las fórmulas bastante simples en sí mismas, sino en la capacidad de usarlas en una amplia gama de condiciones de problemas.

Los problemas de 2002 se toman de la colección de problemas del último año académico publicado anualmente en la Facultad de Química: "Examen escrito de química de la Universidad Estatal de Moscú-2002" Khim. Facultad de la Universidad Estatal de Moscú, 2002.

Tareas

1) (departamento químico, 2002) 500 ml de una solución saturada de Zn 3 (PO 4) 2 contiene 2,47 * 10 -7 mol de iones fosfato. Calcular la solubilidad de la sal en mol/l y el producto de solubilidad de Zn 3 (PO 4) 2
2) (VKNM-96, versión YuM-96-1, [p. 240]) Determine la concentración molar de una solución saturada de hidróxido de hierro (II) a 25 0 С, si su producto de solubilidad a esta temperatura es 1 * 10 -15
3) (Khim. Ft., 1993, versión 171-93-4 [p. 49]) El ácido acético que pesa 25 g se disuelve en agua y el volumen de la solución se ajusta a 1 litro. Determine la concentración de iones H + en la solución resultante si la constante de disociación del ácido acético es 1.8 * 10 -5. Ignore el cambio en la concentración de ácido durante la disociación.
4) (Facultad de Medicina Fundamental - 2002) La constante de disociación del ácido acético es 1.75 * 10 -5. Calcular: a) el pH de una solución 0,1 M de este ácido; b) pH de una solución que contiene 0,1 mol/l de este ácido y 0,1 mol/l de acetato de sodio

Soluciones:

1) (colección 2002, p. 44)
1 litro contiene iones de fosfato: 2,47 * 10 -7 (1000/500) \u003d 4,94 * 10 -7 mol / l. La solución contendrá 2 veces menos iones de fosfato, fórmula unidades de fosfato de zinc Zn 3 (PO 4) 2: 4.94 * 10 -7 / 2 = 2,47 * 10 -7 mol/l
El producto de solubilidad se define como una constante de equilibrio heterogéneo bajo el supuesto de que una sustancia poco soluble se disuelve solo en forma de iones.
Entonces para el proceso:

confundiendo con desde concentración molar de hidróxido de hierro, obtenemos:

(s)(2s) 2 = 4s 3 = 1*10 –15
Entonces c \u003d (0.25. 10 -15) 1/3 \u003d (250. 10 -18) 1/3 \u003d 6.3. 10 –6 (mol/l)
Responder: c (Fe (OH) 2) \u003d 6.3 * 10 -6 mol / l

3. [Colección, pág. 361]
El ácido acético es débil y la concentración de iones H + en su solución no es igual a la concentración de ácido, como en el caso de soluciones diluidas de ácidos fuertes.
La disociación del ácido acético se puede escribir simplemente como un equilibrio: CH 3 COOH H + + CH 3 COO -
La constante de equilibrio, también es la constante de disociación:
K re = () /
1 litro contiene 25/60 = 0,417 mol to-you; denotemos el grado de su disociación, que es igual a la relación entre las moléculas disociadas y el número total de moléculas en la solución. La concentración de iones H + (mol / l) se determina a partir de la concentración del ácido y el grado de su disociación: = desde.Dado que el valor es desconocido para nosotros, debe expresarse en términos de cantidades conocidas: la concentración del ácido c y su constante de disociación K d.
Si la concentración de ácido C, luego de la disociación obtenemos desde mol de iones H + y el mismo número de iones CH 3 COO -. En la solución quedará (1-) desde mol CH3COOH.
Entonces la constante de disociación:

K re =	(desde)*(C) ;
	(1-) c

En un bajo grado de disociación (<< 1) можно приближенно считать, что (1-)desde es igual a desde. Entonces K d 2 s; (Kd/s) 1/2:
(K d / s) 1/2 \u003d 6.6. 10-3; = c = 6.6. 10–3. 0.417 \u003d 2.74 * 10 -3 mol / l
Responder: 2,74*10 -3 mol/l

4) (colección 2002, p. 59)
Esta es una tarea típica sobre el tema "Soluciones amortiguadoras". Pero es poco probable que los solicitantes sepan (y no estén obligados a saber) fórmulas preparadas para calcular el pH de las soluciones tampón; no existe tal tema ni en el plan de estudios escolar ni en el programa para los solicitantes de la Universidad Estatal de Moscú. Por lo tanto, para los cálculos, solo deben usarse expresiones conocidas para la constante de equilibrio de un ácido débil, el valor del producto iónico del agua y la determinación del pH: pH = - lg, donde la entrada entre corchetes significa que las concentraciones son expresado en mol/l.

a) Constante de disociación del ácido acético:

K re = /
Como = , podemos escribir: 2 = K d . Dado que el ácido acético es un electrolito débil con una constante de disociación pequeña, podemos ignorar el hecho de que parte del ácido original se ha disociado e igualar la concentración de ácido en la expresión de la constante de equilibrio a la concentración inicial (total): С CH3COOH .

Luego obtenemos: 2 \u003d K d C CH3COOH;
\u003d (K d C CH3COOH) 1/2 \u003d (1.75. 10 -5. 10 -1) 1/2 \u003d 1.32. 10-3; pH = - lg = 2,88

b) El acetato de sodio (sal), a diferencia del ácido acético, se disocia completamente. Por lo tanto, en la fórmula de la constante de disociación que describe el equilibrio, obtenemos: K d = / ;
Con CH3COOH ; = CCH3COONa = 0,1 mol/l.
Entonces: = K d.C CH3COOH / C CH3COONa = 1,75. 10–5 . 10 -1 / 10 -1 \u003d 1,75. 10–5;
pH = 4,76
Responder: a) pH = 2,88; b) pH = 4,76

Convertidor de longitud y distancia Convertidor de masa Alimentos a granel y Convertidor de volumen de alimentos Convertidor de área Convertidor de unidades de volumen y receta Convertidor de temperatura Convertidor de presión, tensión, módulo de Young Convertidor de energía y trabajo Convertidor de potencia Convertidor de fuerza Convertidor de tiempo Convertidor de velocidad lineal Convertidor de ángulo plano Convertidor de eficiencia térmica y eficiencia de combustible de números en diferentes sistemas numéricos Convertidor de unidades de medida de cantidad de información Tipos de cambio Dimensiones de ropa y zapatos de mujer Dimensiones de ropa y zapatos de hombre Convertidor de velocidad angular y frecuencia de rotación Convertidor de aceleración Convertidor de aceleración angular Convertidor de densidad Convertidor de volumen específico Convertidor de momento de inercia Momento Convertidor de fuerza Convertidor de par Convertidor de poder calorífico específico (por masa) Convertidor de densidad de energía y poder calorífico específico (por volumen) Convertidor de diferencia de temperatura Convertidor de coeficiente Coeficiente de expansión térmica Convertidor de resistencia térmica Convertidor de conductividad térmica Convertidor de capacidad calorífica específica Convertidor de exposición energética y potencia radiante Convertidor de densidad de flujo de calor Convertidor de coeficiente de transferencia de calor Convertidor de caudal volumétrico Convertidor de caudal másico Convertidor de caudal molar Convertidor de densidad de flujo másico Convertidor de concentración molar Convertidor de concentración másica en solución Convertidor dinámico ( Convertidor de viscosidad cinemática Convertidor de tensión superficial Convertidor de permeabilidad de vapor Convertidor de densidad de flujo de vapor de agua Convertidor de nivel de sonido Convertidor de sensibilidad de micrófono Convertidor de nivel de presión de sonido (SPL) Convertidor de nivel de presión de sonido con presión de referencia seleccionable Convertidor de brillo Convertidor de intensidad luminosa Convertidor de iluminancia Convertidor de resolución de gráficos por computadora Convertidor de frecuencia y longitud de onda Potencia en dioptrías y distancia focal Potencia de distancia en dioptrías y magnificación de lente (×) Convertidor de carga eléctrica Convertidor de densidad de carga lineal Convertidor de densidad de carga superficial Convertidor de densidad de carga volumétrica Convertidor de corriente eléctrica Convertidor de densidad de corriente lineal Convertidor de densidad de corriente superficial Convertidor de intensidad de campo eléctrico Convertidor de voltaje y potencial electrostático Convertidor de resistencia eléctrica Convertidor eléctrico Convertidor de conductividad eléctrica de resistencia Convertidor de conductividad eléctrica Convertidor de inductancia de capacitancia Convertidor de calibre de cable de EE. UU. Niveles en dBm (dBm o dBm), dBV (dBV), vatios, etc. unidades Convertidor de fuerza magnetomotriz Convertidor de fuerza de campo magnético Convertidor de flujo magnético Convertidor de inducción magnética Radiación. Radiación ionizante Convertidor de tasa de dosis absorbida Radiactividad. Convertidor de desintegración radiactiva Radiación. Convertidor de dosis de exposición Radiación. Conversor de dosis absorbida Conversor de prefijo decimal Transferencia de datos Conversor de unidades de tipografía y procesamiento de imágenes Conversor de unidades de volumen de madera Cálculo de masa molar Tabla periódica de elementos químicos por D. I. Mendeleev

1 mol por litro [mol/l] = 1000 mol por metro³ [mol/m³]

Valor inicial

Valor convertido

moles por metro³ moles por litro moles por centímetro³ moles por milímetro decímetro molar milimolar micromolar nanomolar picomolar femtomolar attomolar zeptomolar yoctomolar

Más sobre la concentración molar

Información general

La concentración de una solución se puede medir de muchas maneras, como la relación entre la masa del soluto y el volumen total de la solución. En este artículo, veremos concentración molar, que se mide como la relación entre la cantidad de sustancia en moles y el volumen total de la solución. En nuestro caso, una sustancia es una sustancia soluble y medimos el volumen de toda la solución, incluso si hay otras sustancias disueltas en ella. Cantidad de sustancia es el número de constituyentes elementales, como átomos o moléculas de una sustancia. Dado que incluso una pequeña cantidad de una sustancia suele contener una gran cantidad de componentes elementales, se utilizan unidades especiales, los moles, para medir la cantidad de una sustancia. Una lunar es igual al número de átomos en 12 g de carbono-12, es decir, es aproximadamente 6 × 10²³ átomos.

Es conveniente utilizar polillas si estamos trabajando con una cantidad de una sustancia tan pequeña que se puede medir fácilmente su cantidad con aparatos domésticos o industriales. De lo contrario, habría que trabajar con números muy grandes, lo que es un inconveniente, o con pesos o volúmenes muy pequeños, que son difíciles de encontrar sin equipo de laboratorio especializado. Los átomos se usan con mayor frecuencia cuando se trabaja con moles, aunque también se pueden usar otras partículas, como moléculas o electrones. Debe recordarse que si no se utilizan átomos, entonces esto debe indicarse. A veces, la concentración molar también se llama molaridad.

La molaridad no debe confundirse con molalidad. A diferencia de la molaridad, la molalidad es la relación entre la cantidad de soluto y la masa del solvente, y no a la masa de la solución completa. Cuando el disolvente es agua y la cantidad de soluto es pequeña en comparación con la cantidad de agua, entonces la molaridad y la molalidad tienen un significado similar, pero por lo demás suelen diferir.

Factores que afectan la concentración molar

La concentración molar depende de la temperatura, aunque esta dependencia es más fuerte para algunas soluciones y más débil para otras, dependiendo de qué sustancias se disuelvan en ellas. Algunos disolventes se expanden al aumentar la temperatura. En este caso, si las sustancias disueltas en estos solventes no se expanden con el solvente, entonces la concentración molar de toda la solución disminuye. Por otro lado, en algunos casos, al aumentar la temperatura, el solvente se evapora y la cantidad de soluto no cambia; en este caso, la concentración de la solución aumentará. A veces sucede lo contrario. A veces, un cambio de temperatura afecta la forma en que se disuelve un soluto. Por ejemplo, parte o la totalidad del soluto deja de disolverse y la concentración de la solución disminuye.

Unidades

La concentración molar se mide en moles por unidad de volumen, como moles por litro o moles por metro cúbico. Moles por metro cúbico es una unidad SI. La molaridad también se puede medir usando otras unidades de volumen.

Cómo encontrar la concentración molar

Para encontrar la concentración molar, necesitas saber la cantidad y el volumen de una sustancia. La cantidad de una sustancia se puede calcular utilizando la fórmula química de esa sustancia y la información sobre la masa total de esa sustancia en solución. Es decir, para encontrar la cantidad de la solución en moles, buscamos en la tabla periódica la masa atómica de cada átomo en la solución y luego dividimos la masa total de la sustancia por la masa atómica total de los átomos en la solución. la molécula Antes de sumar la masa atómica, asegúrese de multiplicar la masa de cada átomo por el número de átomos en la molécula que estamos considerando.

También puede hacer los cálculos en orden inverso. Si se conocen la concentración molar de la solución y la fórmula del soluto, entonces puede averiguar la cantidad de solvente en la solución, en moles y gramos.

Ejemplos

Encuentra la molaridad de una solución de 20 litros de agua y 3 cucharadas de soda. En una cucharada, alrededor de 17 gramos, y en tres, 51 gramos. El bicarbonato de sodio es bicarbonato de sodio cuya fórmula es NaHCO₃. En este ejemplo, usaremos átomos para calcular la molaridad, por lo que encontraremos las masas atómicas de los constituyentes de sodio (Na), hidrógeno (H), carbono (C) y oxígeno (O).

Na: 22.989769
H: 1.00794
C: 12.0107
O: 15.9994

Dado que el oxígeno en la fórmula es O₃, es necesario multiplicar la masa atómica del oxígeno por 3. Obtenemos 47,9982. Ahora suma las masas de todos los átomos y obtén 84.006609. La masa atómica se indica en la tabla periódica en unidades de masa atómica, o a. e. m. Nuestros cálculos también están en estas unidades. uno un e.m. es igual a la masa de un mol de una sustancia en gramos. Es decir, en nuestro ejemplo, la masa de un mol de NaHCO₃ es 84,006609 gramos. En nuestra tarea - 51 gramos de refresco. Hallamos la masa molar dividiendo 51 gramos por la masa de un mol, es decir, por 84 gramos, y obtenemos 0,6 moles.

Resulta que nuestra solución son 0,6 moles de sosa disueltos en 20 litros de agua. Dividimos esta cantidad de soda por el volumen total de la solución, es decir, 0,6 mol / 20 l \u003d 0,03 mol / l. Dado que se utilizó una gran cantidad de solvente y una pequeña cantidad de soluto en la solución, su concentración es baja.

Consideremos otro ejemplo. Encuentra la concentración molar de un terrón de azúcar en una taza de té. El azúcar de mesa se compone de sacarosa. Primero, busquemos el peso de un mol de sacarosa, cuya fórmula es C₁₂H₂₂O₁₁. Usando la tabla periódica, encontramos las masas atómicas y determinamos la masa de un mol de sacarosa: 12 × 12 + 22 × 1 + 11 × 16 = 342 gramos. Hay 4 gramos de azúcar en un cubo de azúcar, lo que nos da 4/342 = 0,01 moles. Hay alrededor de 237 mililitros de té en una taza, por lo que la concentración de azúcar en una taza de té es 0,01 moles / 237 mililitros × 1000 (para convertir mililitros en litros) = 0,049 moles por litro.

Solicitud

La concentración molar es ampliamente utilizada en cálculos relacionados con reacciones químicas. La rama de la química que calcula las proporciones entre sustancias en reacciones químicas y que a menudo trabaja con moles se llama estequiometría. La concentración molar se puede encontrar a partir de la fórmula química del producto final, que luego se convierte en una sustancia soluble, como en el ejemplo de la solución de soda, pero también se puede encontrar primero esta sustancia a partir de las fórmulas de la reacción química durante la cual se forma. Para hacer esto, necesita conocer las fórmulas de las sustancias involucradas en esta reacción química. Habiendo resuelto la ecuación de reacción química, encontramos la fórmula de la molécula del soluto, y luego encontramos la masa de la molécula y la concentración molar usando la tabla periódica, como en los ejemplos anteriores. Por supuesto, es posible realizar cálculos en orden inverso, utilizando información sobre la concentración molar de una sustancia.

Consideremos un ejemplo simple. Esta vez mezclamos bicarbonato de sodio con vinagre para ver una reacción química interesante. Tanto el vinagre como el bicarbonato de sodio son fáciles de encontrar, probablemente los tengas en tu cocina. Como se mencionó anteriormente, la fórmula del bicarbonato de sodio es NaHCO₃. El vinagre no es una sustancia pura, sino una solución al 5% de ácido acético en agua. La fórmula del ácido acético es CH₃COOH. La concentración de ácido acético en el vinagre puede ser superior o inferior al 5%, según el fabricante y el país en el que se elabore, ya que la concentración del vinagre varía de un país a otro. En este experimento no tienes que preocuparte por las reacciones químicas del agua con otras sustancias, ya que el agua no reacciona con la soda. Solo nos importa el volumen de agua cuando luego calculamos la concentración de la solución.

Primero, resolvemos la ecuación de la reacción química entre la soda y el ácido acético:

NaHCO₃ + CH₃COOH → NaC₂H₃O₂ + H₂CO₃

El producto de reacción es H₂CO₃, una sustancia que, debido a su baja estabilidad, vuelve a entrar en una reacción química.

H₂CO₃ → H₂O + CO₂

Como resultado de la reacción, obtenemos agua (H₂O), dióxido de carbono (CO₂) y acetato de sodio (NaC₂H₃O₂). Mezclamos el acetato de sodio resultante con agua y encontramos la concentración molar de esta solución, tal como antes encontramos la concentración de azúcar en el té y la concentración de soda en el agua. Al calcular el volumen de agua, es necesario tener en cuenta el agua en la que se disuelve el ácido acético. El acetato de sodio es una sustancia interesante. Se utiliza en almohadillas térmicas químicas, como calentadores de manos.

Usando la estequiometría para calcular la cantidad de sustancias que entran en una reacción química, o productos de reacción, para los cuales luego encontraremos la concentración molar, debe tenerse en cuenta que solo una cantidad limitada de una sustancia puede reaccionar con otras sustancias. Esto también afecta la cantidad del producto final. Si se conoce la concentración molar, entonces, por el contrario, es posible determinar la cantidad de productos de partida mediante el método de cálculo inverso. Este método se usa a menudo en la práctica, en cálculos relacionados con reacciones químicas.

Al usar recetas, ya sea en la cocina, en la preparación de medicamentos o en la creación del entorno ideal para los peces de acuario, es necesario conocer la concentración. En la vida cotidiana, lo más conveniente es usar gramos, pero en productos farmacéuticos y químicos, la concentración molar se usa con más frecuencia.

en productos farmacéuticos

Al crear drogas, la concentración molar es muy importante, ya que determina cómo la droga afecta el cuerpo. Si la concentración es demasiado alta, las drogas pueden incluso ser fatales. Por otro lado, si la concentración es demasiado baja, entonces el medicamento no es efectivo. Además, la concentración es importante en el intercambio de fluidos a través de las membranas celulares del cuerpo. Al determinar la concentración de un líquido que debe pasar o, por el contrario, no pasar a través de las membranas, se usa la concentración molar o se usa para encontrar concentración osmótica. La concentración osmótica se usa con más frecuencia que la concentración molar. Si la concentración de una sustancia, como una droga, es más alta en un lado de la membrana que en el otro lado de la membrana, como dentro del ojo, entonces la solución más concentrada se moverá a través de la membrana hacia donde la concentración es mayor. más bajo. Este flujo de solución a través de la membrana suele ser problemático. Por ejemplo, si el fluido se mueve hacia el interior de una célula, por ejemplo, hacia una célula sanguínea, entonces es posible que debido a este desbordamiento de fluido, la membrana se dañe y se rompa. La fuga de líquido de la celda también es problemática, ya que interrumpirá el rendimiento de la celda. Es deseable prevenir cualquier flujo de fluido inducido por fármacos a través de la membrana fuera o dentro de la célula, y para hacer esto, se busca que la concentración del fármaco sea similar a la de un fluido en el cuerpo, como la sangre.

Vale la pena señalar que en algunos casos las concentraciones molares y osmóticas son iguales, pero no siempre es así. Depende de si la sustancia disuelta en agua se ha descompuesto en iones en el proceso. disociación electrolítica. El cálculo de la concentración osmótica tiene en cuenta las partículas en general, mientras que el cálculo de la concentración molar tiene en cuenta solo ciertas partículas, como las moléculas. Por lo tanto, si, por ejemplo, estamos trabajando con moléculas, pero la sustancia se ha descompuesto en iones, entonces habrá menos moléculas que el número total de partículas (incluyendo tanto moléculas como iones), y por lo tanto la concentración molar será menor que la osmótica. Para convertir la concentración molar en concentración osmótica, debe conocer las propiedades físicas de la solución.

En la fabricación de medicamentos, los farmacéuticos también tienen en cuenta tonicidad solución. La tonicidad es una propiedad de una solución que depende de la concentración. A diferencia de la concentración osmótica, la tonicidad es la concentración de sustancias que la membrana no deja pasar. El proceso de ósmosis hace que las soluciones con una concentración más alta se muevan hacia soluciones con una concentración más baja, pero si la membrana evita este movimiento al no pasar la solución, entonces hay presión sobre la membrana. Tal presión suele ser problemática. Si se pretende que un fármaco entre en la sangre u otro fluido corporal, entonces la tonicidad del fármaco debe equilibrarse con la tonicidad del fluido corporal para evitar la presión osmótica en las membranas del cuerpo.

Para equilibrar la tonicidad, los medicamentos a menudo se disuelven en solución isotónica. Una solución isotónica es una solución de sal de mesa (NaCL) en agua a una concentración que equilibra la tonicidad del líquido en el cuerpo y la tonicidad de la mezcla de esta solución y la droga. Por lo general, la solución isotónica se almacena en recipientes estériles y se infunde por vía intravenosa. A veces se usa en su forma pura y, a veces, como una mezcla con medicamentos.

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Clase: 8

Objetivo: Familiarizar a los estudiantes con los conceptos de "cantidad de sustancia", "masa molar" para dar una idea de la constante de Avogadro. Mostrar la relación entre la cantidad de una sustancia, el número de partículas y la constante de Avogadro, así como la relación entre la masa molar, la masa y la cantidad de una sustancia. Aprende a hacer cálculos.

Tipo de lección: lección de estudio y consolidación primaria de nuevos conocimientos.

durante las clases

I. Momento organizacional

II. Comprobando d / z sobre el tema: "Tipos de reacciones químicas"

tercero Aprendiendo nuevo material

1. Cantidad de sustancia - mol

Las sustancias reaccionan en proporciones estrictamente definidas. Por ejemplo, para obtener la sustancia agua, se necesita tomar tanto hidrógeno y oxígeno que por cada dos moléculas de hidrógeno hay una molécula de oxígeno:

2H 2 + O 2 \u003d 2H 2 O

Para obtener la sustancia sulfuro de hierro, es necesario tomar tanto hierro y azufre que por cada átomo de hierro haya un átomo de azufre.

Para obtener la sustancia óxido de fósforo, se necesitan tantas moléculas de fósforo y oxígeno que para cuatro moléculas de fósforo hay cinco moléculas de oxígeno.

Es imposible determinar la cantidad de átomos, moléculas y otras partículas en la práctica: son demasiado pequeñas y no son visibles a simple vista. Para determinar el número de unidades estructurales (átomos, moléculas) en química, se usa un valor especial: Cantidad de materia ( v - desnudo). La unidad de cantidad de una sustancia es lunar.

• Un mol es la cantidad de una sustancia que contiene tantas partículas estructurales (átomos, moléculas) como átomos hay en 12 g de carbono.

Se ha establecido experimentalmente que 12 g de carbono contienen 6·10 23 átomos. Esto significa que un mol de cualquier sustancia, independientemente de su estado de agregación, contiene el mismo número de partículas: 6 10 23.

• 1 mol de oxígeno (O 2) contiene 6 10 23 moléculas.
• 1 mol de hidrógeno (H 2 ) contiene 6 10 23 moléculas.
• 1 mol de agua (H 2 O) contiene 6 10 23 moléculas.
• 1 mol de hierro (Fe) contiene 6 10 23 moléculas.

La tarea: Con la información que recibiste, responde las siguientes preguntas:

a) ¿Cuántos átomos de oxígeno hay en 1 mol de oxígeno?

– 6 10 23 2 = 12 10 23 átomos.

b) ¿Cuántos átomos de hidrógeno y oxígeno hay en 1 mol de agua (H 2 O)?

– 6 10 23 2 = 12 10 23 átomos de hidrógeno y 6 10 23 átomos de oxígeno.

Número 6 10 23 se llama constante de Avogadro en honor al científico italiano del siglo XIX y se denomina NA. Las unidades de medida son átomos/mol o moléculas/mol.

2. Resolver problemas para encontrar la cantidad de sustancia

A menudo, necesita saber cuántas partículas de una sustancia están contenidas en una cierta cantidad de una sustancia. O para encontrar la cantidad de sustancia por un número conocido de moléculas. Estos cálculos se pueden realizar mediante la fórmula:

donde N es el número de moléculas, NA es la constante de Avogadro, v- cantidad de sustancia. A partir de esta fórmula, puede expresar la cantidad de sustancia.

v= N / NA

Tarea 1.¿Cuántos átomos hay en 2 moles de azufre?

N = 2 6 10 23 = 12 10 23 átomos.

Tarea 2.¿Cuántos átomos hay en 0,5 moles de hierro?

N = 0,5 6 10 23 = 3 10 23 átomos.

Tarea 3.¿Cuántas moléculas hay en 5 moles de dióxido de carbono?

N = 5 6 10 23 = 30 10 23 moléculas.

Tarea 4.¿Qué cantidad de una sustancia son 12 10 23 moléculas de esta sustancia?

v= 12 10 23 / 6 10 23 \u003d 2 mol.

Tarea 5.¿Qué cantidad de una sustancia es 0.6 10 23 moléculas de esta sustancia?

v= 0,6 10 23 / 6 10 23 \u003d 0,1 mol.

Tarea 6.¿Qué cantidad de una sustancia son 3 10 23 moléculas de esta sustancia?

v= 3 10 23 / 6 10 23 \u003d 0,5 mol.

3. Masa molar

Para las reacciones químicas, debe tener en cuenta la cantidad de sustancia en moles.

P: Pero, ¿cómo medir en la práctica 2 o 2,5 moles de una sustancia? ¿Cuál es la mejor unidad para medir la masa de las sustancias?

Por conveniencia en química, se usa la masa molar.

La masa molar es la masa de un mol de una sustancia.

Se designa - M. Se mide en g / mol.

La masa molar es igual a la relación entre la masa de una sustancia y la cantidad correspondiente de la sustancia.

La masa molar es un valor constante. El valor numérico de la masa molar corresponde al valor del peso atómico relativo o peso molecular relativo.

P: ¿Cómo puedo encontrar pesos atómicos o moleculares relativos?

Sr(S) = 32; M (S) \u003d 32 g / mol - lo que corresponde a 1 mol de azufre

Mr (H2O) = 18; M (H 2 O) \u003d 18 g / mol, lo que corresponde a 1 mol de agua.

4. Resolver problemas para encontrar la masa de la materia.

Tarea 7. Determine la masa de 0,5 mol de hierro.

Tarea 8. Determinar la masa de 0,25 mol de cobre.

Tarea 9. Determinar la masa de 2 moles de dióxido de carbono (CO 2)

Tarea 10.¿Cuántos moles de óxido de cobre - CuO componen 160 g de óxido de cobre?

v= 160 / 80 = 8 moles

Tarea 11.¿Cuantos moles de agua corresponden a 30 g de agua?

v= 30/18 = 1,66 moles

Tarea 12.¿Cuántos moles de magnesio corresponden a sus 40 gramos?

v= 40/24 = 1,66 moles

IV. Anclaje

Encuesta frontal:

1. ¿Cuál es la cantidad de sustancia?
2. ¿A qué equivale 1 mol de cualquier sustancia?
3. ¿Qué es la masa molar?
4. ¿Hay alguna diferencia entre los términos "mol de moléculas" y "mol de átomos"?
5. Explique usando el ejemplo de la molécula de amoníaco NH3.
6. ¿Por qué es importante conocer las fórmulas al resolver problemas?

Tareas:

1. ¿Cuántas moléculas hay en 180 gramos de agua?
2. ¿Cuántas moléculas componen 80 g de dióxido de carbono?

V. Tarea

Estudie el texto del párrafo, haga dos tareas: encontrar la cantidad de sustancia; para encontrar la masa de una sustancia.

Literatura:

1. Gara N. N. Química. Lecciones en el grado 8: una guía para maestros. _ M.: Ilustración, 2009.
2. Rudzitas G.E., Feldman F.G. Química. Grado 8: Libro de texto para instituciones de educación general - M .: Educación, 2009.

Diccionario explicativo de Dahl

Mujer pulgón (de pequeño) diminuto crepúsculo (mariposa), palo de escoba; su oruga, que afila pieles y prendas de lana, Tinca. Hay una polilla del abrigo de piel, polilla de la ropa, polilla del queso, polilla del pan, polilla vegetal. La polilla desaparece del lúpulo, alcanfor. | Polilla vegetal, pulgón, polilla, ... ... Diccionario explicativo de Dahl

1. MOL, y; bien. Una pequeña mariposa cuya oruga es una plaga de cosas de lana, granos y plantas. 2. MOL, y; F.; TOPO, YO; M. Espec. Madera transportada en balsa por el río con troncos no atados a una balsa. El m estaba flotando a lo largo del río. Vagando en un bote... ... diccionario enciclopédico

mol- una unidad de la cantidad de una sustancia en el SI, definida como la cantidad de una sustancia que contiene tantas unidades fórmula (estructurales) de esta sustancia (átomos, moléculas, iones, electrones, etc.) como átomos hay en 12 g de el isótopo de carbono 12 (12C); ... ... Gran Enciclopedia Politécnica

Agotado por una polilla .. Diccionario de sinónimos y expresiones rusas de significado similar. bajo. edición N. Abramova, M.: Diccionarios rusos, 1999. polilla pulgón, polilla Diccionario de sinónimos rusos ... Diccionario de sinónimos

1) el nombre de la cerveza en Nimwegen. 2) tejido de lana. 3) en apicultores: plexo en la parte superior de la colmena. Diccionario de palabras extranjeras incluidas en el idioma ruso. Chudinov A.N., 1910. mol 1 it. molle suave) música. lo mismo que menor 1 (frente a dur). 2… … Diccionario de palabras extranjeras del idioma ruso.

lunar- Unidad. número de artículos, es decir, valores, estimación. número de contenidos en físico el sistema es idéntico. estructuras, elementos (átomos, moléculas, iones y otras partículas o sus grupos específicos), M. es igual al número de cosas del sistema, que contiene. tantos elementos estructurales ... ... Manual del traductor técnico

MOL (Mohl) Hugo von (1805-1872), botánico alemán, pionero en el estudio de la anatomía y fisiología de las células vegetales. Formuló la hipótesis de que el núcleo celular está rodeado por una sustancia coloidal granular, a la que en 1846 denominó ... ... Diccionario enciclopédico científico y técnico.

MOL, y, esposas. Una pequeña mariposa, una oruga para un enjambre, es una plaga de pieles, lana, granos y plantas. Polilla carcomida (también traducido: sobre lo que N. está claramente desactualizado, obsoleto; neod.). | adj. oración, oh, oh. II. MOLE, yo, esposo. (especialista.). La aleación del bosque ... ... Diccionario explicativo de Ozhegov

- (mol, mol), unidad SI cuenta en va. 1 M. contiene tantas moléculas (átomos, iones o c.l. de otros elementos estructurales en va) como átomos hay en 0,012 kg de 12C (un nucleido de carbono con una masa atómica de 12) (ver CONSTANTE DE AVOGADRO). Físico… … Enciclopedia Física

MOL, en significado. inmutable adj. (música). Lo mismo que el topo. Sonata un topo. Diccionario explicativo de Ushakov. D.N. Ushakov. 1935 1940 ... Diccionario explicativo de Ushakov

Libros

• Polilla para el Sr. L Cupido, Lydia Scriabin. Esta es una novela psicológica sobre el amor, sobre el dinero y sobre el amor al dinero. Acerca de cómo las ideas lánguidamente dulces de "enriquecimiento personal" previamente prohibidas y condenadas irrumpieron en la vida de los modernos ...

Una de las unidades básicas del Sistema Internacional de Unidades (SI) es la unidad de cantidad de una sustancia es el mol.

lunar – esta es una cantidad tal de una sustancia que contiene tantas unidades estructurales de una sustancia determinada (moléculas, átomos, iones, etc.) como átomos de carbono hay en 0,012 kg (12 g) de un isótopo de carbono 12 DESDE .

Dado que el valor de la masa atómica absoluta del carbono es metro(C) \u003d 1.99 10  26 kg, puedes calcular la cantidad de átomos de carbono norte PERO contenido en 0,012 kg de carbono.

Un mol de cualquier sustancia contiene el mismo número de partículas de esta sustancia (unidades estructurales). El número de unidades estructurales contenidas en una sustancia con una cantidad de un mol es 6.02 10 23 y llamó El número de Avogadro (norte PERO ).

Por ejemplo, un mol de cobre contiene 6,02 10 23 átomos de cobre (Cu) y un mol de hidrógeno (H 2) contiene 6,02 10 23 moléculas de hidrógeno.

masa molar(METRO) es la masa de una sustancia tomada en una cantidad de 1 mol.

La masa molar se denota con la letra M y tiene la unidad [g/mol]. En física, se utiliza la dimensión [kg/kmol].

En el caso general, el valor numérico de la masa molar de una sustancia coincide numéricamente con el valor de su masa molecular relativa (atómica relativa).

Por ejemplo, el peso molecular relativo del agua es:

Mr (H 2 O) \u003d 2Ar (H) + Ar (O) \u003d 2 ∙ 1 + 16 \u003d 18 a.m.u.

La masa molar del agua tiene el mismo valor, pero se expresa en g/mol:

M (H2O) = 18 g/mol.

Así, un mol de agua que contiene 6,02 10 23 moléculas de agua (respectivamente 2 6,02 10 23 átomos de hidrógeno y 6,02 10 23 átomos de oxígeno) tiene una masa de 18 gramos. 1 mol de agua contiene 2 moles de átomos de hidrógeno y 1 mol de átomos de oxígeno.

1.3.4. La relación entre la masa de una sustancia y su cantidad.

Conociendo la masa de una sustancia y su fórmula química, y por tanto el valor de su masa molar, se puede determinar la cantidad de una sustancia y, a la inversa, conociendo la cantidad de una sustancia, se puede determinar su masa. Para tales cálculos, debe usar las fórmulas:

donde ν es la cantidad de sustancia, [mol]; metro es la masa de la sustancia, [g] o [kg]; M es la masa molar de la sustancia, [g/mol] o [kg/kmol].

Por ejemplo, para encontrar la masa de sulfato de sodio (Na 2 SO 4) en la cantidad de 5 mol, encontramos:

1) el valor del peso molecular relativo de Na 2 SO 4, que es la suma de los valores redondeados de las masas atómicas relativas:

Sr. (Na 2 SO 4) \u003d 2Ar (Na) + Ar (S) + 4Ar (O) \u003d 142,

2) el valor de la masa molar de la sustancia numéricamente igual a ella:

M (Na2SO4) = 142 g/mol,

3) y, finalmente, una masa de 5 mol de sulfato de sodio:

metro = v METRO = 5 mol 142 g/mol = 710 g

Respuesta: 710.

1.3.5. La relación entre el volumen de una sustancia y su cantidad.

En condiciones normales (n.o.), es decir, a presión R , igual a 101325 Pa (760 mm Hg), y temperatura T, igual a 273,15 K (0 С), un mol de varios gases y vapores ocupa el mismo volumen, igual a 22,4 l.

El volumen ocupado por 1 mol de gas o vapor en el n.o. se llama volumen molargas y tiene la dimensión de un litro por mol.

V mol \u003d 22,4 l / mol.

Conociendo la cantidad de sustancia gaseosa (ν ) Y valor del volumen molar (V mol) puedes calcular su volumen (V) en condiciones normales:

V = ν V mol,

donde ν es la cantidad de sustancia [mol]; V es el volumen de la sustancia gaseosa [l]; V mol \u003d 22,4 l / mol.

Por el contrario, conociendo el volumen ( V) de una sustancia gaseosa en condiciones normales, se puede calcular su cantidad (ν) :