Postoji li naprava ili instrument za neposredno mjerenje množine tvari?

Koje fizikalne veličine služe

za identifikaciju tvari?

Kako kemičar može prebrojiti

atome, molekule ili ione?

Kako se naziva osnovna

SI jedinica za množinu tvari?

Koje fizikalne veličine služe

za iskazivanje količine tvari?

FIZIKALNE VELIČINE U KEMIJI

Fizikalna svojstva tvari

Fizikalna svojstva tvari određena su njihovom građom, odnosno kemijskim sastavom i strukturom.

Fizikalna svojstva tvari koja se mogu kvantitativno odrediti odnosno izmjeriti nazivaju se fizikalne veličine.

Gustoća, talište i vrelište karakteristične su fizikalne veličine čistih tvari i služe za njihovu identifikaciju.

Ekstenzivne fizikalne veličine ovise o veličini uzorka tvari (masa, volumen, množina, brojnost čestica, toplina…).

Intenzivne fizikalne veličine ne ovise o veličini uzorka tvari (gustoća, temperatura, talište, vrelište, tlak, koncentracija…).

Fizikalna veličina je umnožak mjernog broja i mjerne jedinice.

m(Au) = 2,625 g

Vježbanje i ponavljanje

Zadatak 2 / 18

V(x) = ∆V = V₁ – V₂ = 10 mL

m(x) = 137 g

V(voda) = 100 mL = V₁

V(voda + x) = 110 mL = V₂

ρ(Au) = 19,3 g / mL

ρ(x) = m(x) : V(x)

ρ(x) = 13,7 g / mL

Rješenje zadatka 2 / 18

ρ(x) ≠ ρ(Au)

x ≠ Au

Zadatak 1.12

Izračunaj volumen prstena od

18 - karatnog zlata ako njegova masa iznosi 3,50 g, a poznato je da gustoća takvog zlata iznosi 15,9 g cm^–3.

Rješenje zadatka 1.12

V(x) = m(x) : ρ(x)

V(x) = 3,50 g : 15,9 g cm^–3

V(x) = 0,22 cm³

BROJNOST ČESTICA I MNOŽINA TVARI

Brojnost čestica

Zadatak 2.12

U boci se nalazi mnoštvo kovanica od 2 lipe čija ukupna masa iznosi 4,6 kg. Masa jedne kovanice od 2 lipe iznosi 0,92 g. Izračunaj broj kovanica u čaši.

Rješenje zadatka 2.12

m_uk = N_k ∙ m_k

N = m_uk : m_k

N = 4600 g / 0,92 g

N = 5000

Kemija proučava kvantitativne odnose zbog čega kemičari imaju potrebu brojiti čestice tvari s kojima eksperimentiraju.

Sve kovanice ima jednake dimenzije i jednaku masu.

m_uk = 4600 g , m_k = 0,92 g, N_k = ?

Zadatak 3.12

Izračunaj broj atoma u uzorku mase 12,00 g. Uzorak sadrži samo atome ugljika–12, a njihova relativna atomska masa iznosi točno 12,00.

m_uz = N(C) ∙ m_a(C)

N(C) = m_uz : m_a(C)

N(C) = m_uz : [A_r(C) ∙ u]

= 12 g : (12 ∙ 1,6605 ∙ 10^–24 g)

Broj atoma u točno 12,00 g izotopa ugljika-12 iznosi

6,022 10²³, a naziva se Avogadrov broj.

m_uz = 12 g , A_r(C) = 12, N(C) = ?

Broj čestica u makroskopskim uzorcima određuje se posredno, najčešće mjerenjem mase.

Rješenje zadatka 3.12

N(C) = 6,022 10²³

Matematički izraz za množinu

n = N : L ili n = N : N_A

Množina tvari

Omjer brojnosti jedinki i Avogadrove konstante naziva se množina tvari (n) .

Avogadrova konstanta

L = N_A = 6,022 10²³ mol^‒1

Osnovna SI-jedinica

za množinu tvari je mol.

Mol je količina tvari koja sadržava Avogadrov broj jedinki.

[n] = mol

Jedinke mogu biti atomi, molekule, ioni, elektroni, formulske jedinke,

kemijske reakcije...

Vježbanje i ponavljanje

m(ž) = 10 g, N(Cu) = ?

A_r(Cu) = 63,55

Zadatak 1 / 118

Rješenje zadatka 1 / 118

m(ž) = N(Cu) ∙ m_a(Cu)

N(Cu) = m(ž) : m_a(Cu)

N(Cu) = m(ž) : [A_r(Cu) ∙ u]

≈ 10 g : (63,55 ∙ 1,66 ∙ 10^–24 g)

N(Cu) ≈ 9,48 10²²

m(N₂) = 21,3 g, N(N₂) = ?

M_r(N₂) = 28,02

Zadatak 2 / 118

Rješenje zadatka 2 / 118

m(N₂) = N(N₂) ∙ m_f(N₂)

N(N₂) = m(N₂) : m_f(N₂)

N(N₂) = m(N₂) : [M_r(N₂) ∙ u]

≈ 21,3 g : (28,02 ∙ 1,66 ∙ 10^–24 g)

N(N₂) ≈ 4,58 10²³

Zadatak 4.12

Izračunaj množinu atoma zlata u uzorku koji sadržava 7,226 ∙ 10²³ atoma zlata.

Rješenje zadatka 4.12

n(Au) = N(Au) : L

= 7,226 ∙ 10²³ / 6,022 ∙ 10²³ mol^‒1

n(Au) = 1,2 mol

N(Au) = 7,226 ∙ 10²³, N(Au) =?

L = 6,022 ∙ 10²³ mol^‒1

Zadatak 5.12

Izračunaj broj atoma žive u uzorku koji sadržava 2,5 mola atoma žive.

Rješenje zadatka 5.12

N(Hg) = n(Au) ∙ L

= 2,5 mol ∙ 6,022 ∙ 10²³ mol^‒1

= 15,055 ∙ 10²³

n(Hg) = 2,5 mol, N(Hg) =?

L = 6,022 ∙ 10²³ mol^‒1

Znanstveni zapis

N(Hg) = 1,505 ∙ 10²⁴

Zadatak 1 / 119

n(Pt) = 0,5 mol; N(Pt) = ?

Rješenje zadatka 1 / 119

n(Pt) = 0,5 mol; N(Pt) = ?

N(Pt) = n(Pt) ∙ L

= 0,5 mol ∙ 6,022 ∙ 10²³ mol^‒1

= 3,011 ∙ 10²³

Zadatak 5 / 119

n(Zn) = 0,4 mol, n(S) = 0,5 mol

N(a) = ?

N(Zn) = n(Zn) ∙ L = 0,4 mol ∙ L

N(S) = n(S) ∙ L = 0,5 mol ∙ L

N(a) = 0,4 mol ∙ L + 0,4 mol ∙ L

N(a) = 0,9 mol ∙ L

N(a) = 0,9 mol ∙ 6,022 ∙ 10²³ mol^‒1

N(a) = 5,42 ∙ 10²³

Rješenje zadatka 5 / 119 ver 1

N(a) = N(Zn) + N(S)

Rješenje zadatka 5 / 119 ver 2

N(a) = n(a) ∙ L

n(a) = n(Zn) + n(S)

n(a) = 0,9 mol

N(a) = n(a) ∙ L

N(a) = 0,9 mol ∙ 6,022 10²³ mol^‒1

N(a) = 5,42 10²³

Zadatak 4 / 119

Rješenje zadatka 4c / 119 ver 1

N(Cl) = 2 ∙ N(Cl₂)

N(Cl) = 2 ∙ 6,022 ∙ 10²³

N(Cl) = 12,044 ∙ 10²⁰

n(Cl₂) = 1 mmol = 0,001 mol

N(Cl₂) = ?, n(Cl) = ?, N(Cl) = ?

Rješenje zadatka 4b / 119

n(Cl) = 2 n(Cl₂)

n(Cl) = 2 mmol = 0,002 mol

Rješenje zadatka 4a / 119

N(Cl₂) = n(Cl₂) ∙ L

= 10^-3 mol ∙ 6,022 ∙ 10²³ mol^‒1

N(Cl₂) = 6,022 ∙ 10²⁰

Rješenje zadatka 4c / 119 ver 2

N(Cl) = n(Cl) ∙ L

= 2 10^‒3 mol ∙ 6,022 ∙ 10²³ mol^‒1

N(Cl) = 12,044 ∙ 10²⁰

Domaća zadaća

Zadatak 2 / 119

Zadatak 6 / 120

Zadatak 3.19

Izračunaj broj atoma zlata u zlatnoj poluzi mase 100 g.

Navedi i objasni definiciju mjerne jedinice množine tvari.

Objasni definiciju množine

i izrazi je matematički.

Usporedi Avogadrov broj i Avogadrovu konstantu.

Usporedi ekstenzivne i intenzivne fizikalne veličine.

Napiši i objasni matematički izraz za gustoću tvari.

Napiši i objasni matematički izraz koji povezuje ukupnu masu istovrsnih čestica i njihov broj.