Jednotkou látkového množství je podle SI 1 mol. Je třeba si uvědomit, že se jedná o počet částic (libovolného druhu). V jednotkách látkového množství (v molech) lze v podstatě vyjadřovat množství čehokoliv, ale praktické je to pouze u částic jako jsou atomy, molekuly, ionty, fotony a podobně, protože počet částic odpovídající množství 1 mol je tzv. Avogadrova konstanta NA = 6,023 . 1023 (částic/mol), což je číslo obtížně představitelné. Avogadrova konstanta umožňuje přepočty mezi relativními atomovými (molekulovými, molárními) hmotnostmi a skutečnou hmotností atomů, iontů,molekul,... v g nebo kg. Mezi běžně užívané násobky a zlomky 1 mol patří 1 mmol = 0,001 mol a 1 kmol = 1 000 mol. Hmotnost 1 mol můžeme pro běžné počítání chápat jako relativní molární (atomovou, molekulovou) hmotnost vyjádřenou v gramech. 1 mol kyslíku O2 má tedy hmotnost 16 g, 1 mol CO2 má hmotnost 44 g (zaokrouhleno na celé g).
Prakticky všechny následující příklady lze tedy řešit jednoduchým úsudkem nebo trojčlenkou, přičemž většinou musíme brát v úvahu vzorce
n = m / M
mX = M / NA
kde n ... látkové množství (mol)
m ... hmotnost látky (g)
M ... molární hmotnost (g)
mX...hmotnost atomu nebo
molekuly (g)
NA = 6,023.1023 (částice/mol)
Matematicko početní požadavky: trojčlenka, úsudek, jednoduchá úprava vzorců
Řešené příklady:
I. Určete hmotnost 1 atomu bromu
Řešení: Molární hmotnost bromu je podle tabulek 79,904 (g/mol). Protože 1 mol obsahuje 6,023.1023 částic (zde atomů), je hmotnost 1 atomu bromu
mBr = 79,904 : ( 6,023.1023 )
mBr = 1,326 . 10-22 g
Závěr: 1 atom bromu má hmotnost (váží) 1,326.10-22 g.
II. Určete hmotnost 3 mol NO.
Řešení: Hmotnost 1 mol je relativní molekulová hmotnost vyjádřená v gramech. Relativní molekulová hmotnost oxidu dusnatého NO je 14+ 16 = 30, 1 mol NO má tedy hmotnost 30 g a 3 moly NO mají hmotnost (váží) 90 g. – Pozn.: na méně přehledná čísla lze též použít trojčlenku.
Závěr: 3 moly NO mají hmotnost (váží) 90 g.
III. Máme k dispozici 49 g
kyseliny sírové. Vyjádřete tuto hmotnost jako látkové množství.
Řešení:
Relativní molekulová hmotnost H2SO4 je 2.1 + 1.32 + 4. 16 = 98, tedy 98 g/mol.
Trojčlenkou nebo vzorcem n = m/M
n = 49/98 = 0,5
Závěr: 49 g kyseliny sírové představuje 0,5 mol H2SO4.
IV. Kolik atomů je ve 2 g uhlíku
Řešení: 1 mol C má hmotnost 12 g a obsahuje 6,023.1023 atomů. Trojčlenkou zjistíme, že
12 g C ................................ 6,023.1023 atomů
2 g
C ................................
x atomů
x
= 2 . 6,023.1023 / 12 = 1,004.1023
Závěr: 2 gramy uhlíku obsahují 1,004.1023 atomů C.
Příklady k procvičování:
Máte k dispozici 2,8 molu jodidu draselného. Jakou má toto látkové množství hmotnost? ( 464,8 g )
Na
světě žije asi 6,1 miliard lidí.
Vyjádřete toto číslo jako látkové množství
(v molech). ( asi 1.10-14 mol )
Kolik gramů váží 1,6 mol chloridu sodného? ( 93,5 g )
Kolik atomů Cu je obsaženo ve 20 g mědi? (1,89.1023 )
Kolik atomů Fe je obsaženo ve 20 g železa? ( 2,156.1023)
Určete hmotnost 1 atomu chromu (8,632 .10-23 g )
Určete hmotnost 30 milionů atomů kyslíku ( 7,9689 .10-16 g)
Jakému látkovému množství HCl odpovídá 30 g HCl ? ( 0,823 mol )
Jakému látkovému množství Na+ odpovídá hmotnost 10 g Na+ ? ( 0,434 mol )
Určete látkové množství 10 dm3 ethenu ( C2H2) za normálních podmínek. ( 0,45 mol )
Smrtelná dávka KCN je asi 0,08 mmol na 1 kg hmotnosti lidského těla. Jaká hmotnost KCN představuje smrtelné nebezpečí pro osobu vážící 70 kg? ( 0,364 g )
Lidské tělo obsahuje asi 0,004% Fe. Kolik atomů Fe obsahuje osoba vážící 70 kg? ( 3,12.1022 )
V lidském těle je 65 % kyslíku, 18 % uhlíku, 10 % vodíku. Kterých atomů je v těle nejvíce? ( vodíku )
Jeden
kg skandia, který je nejdražším prodávaným kovem, stál počátkem roku
1990 83 000 dolarů. Kolik atomů
skandia byste koupili za 1 haléř při kurzu 1 dolar = 40 Kč.
( 4,035.1016 )
Vyjádřete objem 45 cm3 vody v jednotkách látkového množství. Vypočítejte hmotnost dihydrátu síranu vápenatého v níž je toto množství vody obsaženo. ( 2,5 mol , 215 g )
Kolik mmolů chloridu vápenatého vznikne z 128 mg uhličitanu vápenatého reakcí s kyselinou chlorovodíkovou?. ( 1,278 mmol )
Kolik molekul je obsaženo ve 100 dm3 dusíku za norm. podmínek? (2,69 .1024)
Relativní atomová hmotnost berylia je 9,0122. Vypočítejte hmotnost jednoho atomu. ( 1,496.10-23 g )
Jaká je hmotnost jednoho atomu hliníku? (4,48.10-23 g)
Kolik atomů uhlíku je obsaženo ve 32 g karbidu uhlíku CaC2? ( 6,023.1023 )
Kolik atomů zinku je v 10 g čistého kovu? ( 9,214.1022 )
Kde
je více atomů – v l g atomového kyslíku nebo v l g atomového
dusíku? Kolikrát?
(
N; 1,142krát )
Jakou hmotnost má 0,25 molu methanu? Jaký je počet molekul v tomto množství methanu? ( 4g ; 1,506.1023 )
Jaké látkové množství odpovídá 24,092.1026 atomů dusíku? ( 4 kmol )
Jakou hmotnost má 1,32.1023 atomů rtuti? ( 43,96 g )
Vypočítejte hmotnost síranu barnatého, který obsahuje 3,132.1024 atomů síry. (1213,7 g )
Kolika molům a gramům zinku odpovídá 9,0345.1023 atomů zinku? (1,5 mol; 98 g)
V kolika g draslíku je stejný počet atomů jako ve 12 g uhlíku? ( 39,06 g )
Jakou hmotnost má tolik atomů železa, kolik jich je ve 4 g síry? ( 6,98 g )
Citlivost analytických vah je 1.10-4 g . Jaké nejmenší množství molekul hydroxidu sodného je možné na analytických vahách zvážit? (1,5.1018 molekul )
Kapka vody má hmotnost 0,18 g. Na světě žije asi 6 miliard lidí. Kolik molekul vody z této kapky by připadlo každému člověku, kdybychom ji mezi ně rovným dílem rozdělili? (1 bilion neboli 1.1012 molekul)
V kapce mořské vody je asi 50 miliard atomů zlata. Váží-li 30 kapek mořské vody 1 g, vypočítejte hmotnost zlata v 1 tuně mořské vody. (4,905.10-4 g )