The mole · O mol
| English | Português |
|---|---|
| molecules/ˈmɒlɪkjuːlz/ | moléculas |
| mole/məʊl/ | molar |
| amount of substance/əˈmaʊnt ɒv ˈsʌbstəns/ | quantidade de matéria |
| kelvin/ˈkelvɪn/ | kelvin |
| Avogadro constant/ˌævəˈɡædrəʊ ˈkɒnstənt/ | Constante de Avogadro |
| atoms/ˈætəmz/ | átomos |
| monatomic/ˌmɒnəˈtɒmɪk/ | monoatômico |
| molar mass/ˈməʊlə mæs/ | massa molar |
A number nobody can picture
- Spread $6.02 \times 10^{23}$ grains of sand over the United Kingdom and the country would be buried ten metres deep. That is the number of water molecules in a tablespoon.
- Chemistry and physics both need to count particles, and no experiment can count them one at a time. So we count them in packets, and the packet holds that number.
- The packet is called the mole 摩尔, and it is an SI base unit alongside the metre, the kilogram and the second.
- This lesson is what the mole is, how to convert between moles, particles and mass, and the wording the examiner accepts.
Um número ninguém consegue imaginar
- Espalhar $6.02 \times 10^{23}$ grãos de areia pelo Reino Unido cobriria o país dez metros de profundidade. Esse é o número de moléculas de água em uma colher de sopa.
- Química e física precisam contar partículas, e nenhum experimento pode contá-las uma a uma. Então contamos em pacotes, e o pacote contém esse número.
- O pacote é chamado mol 摩尔, e é uma unidade fundamental do SI ao lado do metro, quilograma e segundo.
- Esta lição é o que é o mol, como converter entre mols, partículas e massa, e a redação que o examinador aceita.
Amount of substance and the mole
- Amount of substance 物质的量 is an SI base quantity, and its base unit is the mole (mol), one of the seven alongside the kilogram, metre, second, ampere and kelvin 开尔文.
- One mole of any substance contains a number of particles equal to the Avogadro constant 阿伏伽德罗常量:
- The examiner's one-mark definition: the Avogadro constant is the number of atoms or molecules in one mole of a substance. Adding "in 0.012 kg of carbon-12" is accepted but not required.
A fixed count, whatever the substance
Quantidade de matéria e o mol
- Quantidade de matéria 物质的量 é uma grandeza fundamental do SI, e sua unidade fundamental é o mol (mol), uma das sete ao lado do quilograma, metro, segundo, ampere e kelvin 开尔文.
- Um mol de qualquer substância contém um número de partículas igual à constante de Avogadro 阿伏伽德罗常量:
- A definição de um ponto do examinador: A constante de Avogadro é o número de átomos ou moléculas em um mol de uma substância. A adição de "em 0.012 kg de carbono-12" é aceita, mas não obrigatória.
*Uma contagem fixa, independentemente da substância
One mole of a substance contains: · Um mol de uma substância contém:
A mole always contains the Avogadro number, $N_{\text{A}} = 6.02 \times 10^{23}$, of particles. · Um mol sempre contém o número de Avogadro, $N_{\text{A}} = 6.02 \times 10^{23}$, de partículas.
The mole is one of the SI base units. · O mol é uma das unidades SI base.
Yes — amount of substance (mole) is a base quantity, alongside the kilogram, metre, second, ampere and kelvin. · Sim — a quantidade de matéria (mol) é uma grandeza base, ao lado do quilograma, metro, segundo, ampere e kelvin.
Say what you are counting
- A "particle" means whatever the substance is made of: atoms 原子 for a monatomic 单原子 element such as helium, molecules 分子 for $\text{O}_2$ or $\text{H}_2\text{O}$.
- One mole of oxygen gas contains $6.02 \times 10^{23}$ molecules, and therefore twice as many atoms. A question that says "molecules" and an answer that gives atoms is out by a factor of two.
- For $n$ moles the number of particles is:
A laboratory quantity on one side, an atomic count on the other
Diga o que você está contando
- Uma "partícula" significa o que quer que a substância seja feita de: átomos 原子 para um elemento monatômico 单原子 como hélio, moléculas 分子 para $\text{O}_2$ ou $\text{H}_2\text{O}$.
- Um mol de gás oxigênio contém $6.02 \times 10^{23}$ moléculas, e, portanto, o dobro disso em átomos. Uma questão que diz "moléculas" e uma resposta que fornece átomos está errada por um fator de dois.
- Para $n$ mols, o número de partículas é:
Uma quantidade de laboratório de um lado, uma contagem atômica do outro
Mole particle count lab · Laboratório de contagem de partículas de mol
particles = n x Avogadro constant · partículas = n x constante de Avogadro
Change amount of substance and see particle number scale directly. · Altere a quantidade de matéria e observe o número de partículas escalar diretamente.
A sample contains $3.01 \times 10^{23}$ molecules. How many moles is this? · Uma amostra contém $3.01 \times 10^{23}$ moléculas. Quantos mols são esses?
$n = \dfrac{N}{N_{\text{A}}} = \dfrac{3.01 \times 10^{23}}{6.02 \times 10^{23}} = 0.50\ \text{mol}$.
How many atoms are there in one mole of oxygen gas, O2? · Quantos átomos existem em um mol de gás oxigênio, O2?
One mole is 6.02 x 10^23 molecules, and each O2 molecule holds two atoms. Saying which particle you are counting is worth a mark on its own. · Um mol corresponde a 6.02 x 10^23 moléculas, e cada molécula de O2 contém dois átomos. Especificar qual partícula está sendo contada garante uma pontuação por si só.
Molar mass
- The molar mass 摩尔质量 $M_{\text{m}}$ is the mass of one mole of the substance, in $\text{kg/mol}$ or $\text{g/mol}$.
- The mass of $n$ moles is $M = n M_{\text{m}}$, so the number of moles in a sample of mass $M$ is $n = M / M_{\text{m}}$.
- The mass of a single particle follows by dividing the mass of a mole by the number in a mole:
Massa molar
- A massa molar 摩尔质量 $M_{\text{m}}$ é a massa de um mol da substância, em $\text{kg/mol}$ ou $\text{g/mol}$.
- A massa de $n$ mols é $M = n M_{\text{m}}$, então o número de mols em uma amostra de massa $M$ é $n = M / M_{\text{m}}$.
- A massa de uma partícula única segue-se dividindo a massa de um mol pelo número em um mol:
The molar mass is the mass of: · A massa molar é a massa de:
Molar mass is the mass per mole; dividing it by $N_{\text{A}}$ gives the mass of one particle. · Massa molar é a massa por mol; dividindo por $N_{\text{A}}$ obtém-se a massa de uma partícula.
The mass of a single particle equals the molar mass divided by the ____ constant. · A massa de uma única partícula é igual à massa molar dividida pela ____ constante.
$m_0 = \dfrac{M_{\text{m}}}{N_{\text{A}}}$ — molar mass shared over the $N_{\text{A}}$ particles in a mole. · $m_0 = \dfrac{M_{\text{m}}}{N_{\text{A}}}$ — massa molar dividida pelas $N_{\text{A}}$ partículas em um mol.
Worked example: oxygen, both ways
- Oxygen has a molar mass of $32\ \text{g/mol}$. Find the mass of one oxygen molecule, and the number of molecules in $8.0\ \text{g}$ of oxygen.
- Mass of one molecule: work in kilograms. $m_0 = \dfrac{M_{\text{m}}}{N_{\text{A}}} = \dfrac{0.032}{6.02 \times 10^{23}} = 5.3 \times 10^{-26}\ \text{kg}$.
- Number of moles: $n = \dfrac{8.0}{32} = 0.25\ \text{mol}$. Then $N = n N_{\text{A}} = 0.25 \times 6.02 \times 10^{23} = 1.5 \times 10^{23}$ molecules.
- Keep molar masses in $\text{kg/mol}$ whenever the answer is wanted in kilograms. The stray factor of 1000 is the commonest slip in the whole topic.
Exemplo resolvido: oxigênio, ambas as formas
- O oxigênio tem uma massa molar de $32\ \text{g/mol}$. Encontre a massa de uma molécula de oxigênio e o número de moléculas em $8.0\ \text{g}$ de oxigênio.
- Massa de uma molécula: trabalhe em quilogramas. $m_0 = \dfrac{M_{\text{m}}}{N_{\text{A}}} = \dfrac{0.032}{6.02 \times 10^{23}} = 5.3 \times 10^{-26}\ \text{kg}$.
- Número de mols: $n = \dfrac{8.0}{32} = 0.25\ \text{mol}$. Então $N = n N_{\text{A}} = 0.25 \times 6.02 \times 10^{23} = 1.5 \times 10^{23}$ moléculas.
- Mantenha as massas molares em $\text{kg/mol}$ sempre que a resposta for pedida em quilogramas. O fator estranho de 1000 é o erro mais comum em todo o tópico.
The three conversions
- Moles to particles: multiply by $N_{\text{A}}$. Particles to moles: divide by $N_{\text{A}}$.
- Moles to mass: multiply by $M_{\text{m}}$. Mass to moles: divide by $M_{\text{m}}$.
- Mass to particles: go through moles. There is no single step, and inventing one is where errors come from.
- Every question in this subtopic is one or two of these six conversions in a row. Write down which one you need before reaching for the calculator.
As três conversões
- Mols para partículas: multiplique por $N_{\text{A}}$. Partículas para mols: divida por $N_{\text{A}}$.
- Mols para massa: multiplique por $M_{\text{m}}$. Massa para mols: divida por $M_{\text{m}}$.
- Massa para partículas: passe pelos mols. Não há um único passo, e inventar um é onde os erros vêm.
- Cada questão neste subtópico é uma ou duas dessas seis conversões em sequência. Anote qual você precisa antes de pegar a calculadora.
Oxygen has a molar mass of 32 g/mol. What is the mass of one oxygen molecule, in units of 10^-26 kg? · O oxigênio tem massa molar de 32 g/mol. Qual é a massa de uma molécula de oxigênio, em unidades de 10^-26 kg?
Convert to kilograms first: 0.032 / (6.02 x 10^23) = 5.3 x 10^-26 kg. Dividing 32 by the Avogadro constant instead gives an answer 1000 times too large. · Converta para quilogramas primeiro: 0.032 / (6.02 x 10^23) = 5.3 x 10^-26 kg. Dividir 32 pela constante de Avogadro, em vez disso, resulta em uma resposta 1000 vezes maior.
How many moles are there in 8.0 g of oxygen, molar mass 32 g/mol? · Quantos mols existem em 8.0 g de oxigênio, massa molar 32 g/mol?
n = M / Mm = 8.0 / 32 = 0.25 mol, which is 1.5 x 10^23 molecules. Both masses are in grams here, so no conversion is needed. · n = M / Mm = 8.0 / 32 = 0.25 mol, que corresponde a 1.5 x 10^23 moléculas. Ambas as massas estão em gramas aqui, portanto nenhuma conversão é necessária.
How the mole links to the gas constants
- The mole is what connects the per mole and per molecule versions of the gas equations you meet next.
- The Boltzmann constant is the gas constant per molecule: $k = R / N_{\text{A}}$, equivalently $R = N_{\text{A}} k$.
- When a question asks for "the relationship between $N_{\text{A}}$, $R$ and $k$", that one line is the whole answer.
Como o mol se conecta às constantes dos gases
- O mol é o que conecta as versões por mol e por molécula das equações dos gases que você encontrará a seguir.
- A constante de Boltzmann é a constante dos gases por molécula: $k = R / N_{\text{A}}$, equivalentemente $R = N_{\text{A}} k$.
- Quando uma pergunta pede "a relação entre $N_{\text{A}}$, $R$ e $k$", essa única linha é toda a resposta.
Match each conversion to what you do. · Combine cada conversão com a operação a ser feita.
Every question in this subtopic is one or two of these in a row. Decide which before reaching for the calculator. · Cada questão neste subtópico é uma ou duas dessas sequencialmente. Decida qual antes de pegar a calculadora.
Marks that slip away
- State what you are counting. One mole of $\text{O}_2$ is $6.02 \times 10^{23}$ molecules and twice that many atoms.
- Convert grams to kilograms before dividing by $N_{\text{A}}$, or the particle mass is out by 1000.
- The mole is a base unit, and amount of substance a base quantity. It is not derived from anything.
- Mass to particles has no shortcut: go mass, then moles, then particles.
Marcas que escapam
- Declare o que você está contando. Um mol de $\text{O}_2$ corresponde a $6.02 \times 10^{23}$ moléculas e o dobro disso em átomos.
- Converta gramas para quilogramas antes de dividir por $N_{\text{A}}$, senão a massa da partícula estará errada em 1000.
- O mol é uma unidade base, e a quantidade de matéria uma grandeza base. Ela não é derivada de nada.
- Massa para partículas não tem atalho: vá massa, depois mols, depois partículas.
Write the relationship between the Boltzmann constant k, the molar gas constant R and the Avogadro constant NA, in the form k = ... · Escreva a relação entre a constante de Boltzmann k, a constante molar dos gases R e a constante de Avogadro NA, na forma k = ...
k is the gas constant per molecule, as R is per mole. That single line is the whole answer when the relationship is asked for. · k é a constante dos gases por molécula, assim como R é por mol. Essa única linha é toda a resposta quando a relação é solicitada.
You've got it
- amount of substance is an SI base quantity with base unit the mole; one mole holds $N_{\text{A}} = 6.02 \times 10^{23}$ particles
- $N = n N_{\text{A}}$, and a "particle" is an atom or a molecule depending on the substance, so say which
- molar mass is the mass of one mole: $M = n M_{\text{m}}$ and one particle has mass $M_{\text{m}} / N_{\text{A}}$
- $k = R / N_{\text{A}}$: the Boltzmann constant is the gas constant per molecule
Entendeu?
- quantidade de matéria é uma grandeza base SI com unidade base o mol; um mol contém $N_{\text{A}} = 6.02 \times 10^{23}$ partículas
- $N = n N_{\text{A}}$, e uma "partícula" é um átomo ou uma molécula dependendo da substância, então diga qual
- massa molar é a massa de um mol: $M = n M_{\text{m}}$ e uma partícula tem massa $M_{\text{m}} / N_{\text{A}}$
- $k = R / N_{\text{A}}$: a constante de Boltzmann é a constante dos gases por molécula