Связь плотности и количества вещества
Если известны плотность вещества и его объём, сначала находят массу образца, а затем переводят её в количество вещества через молярную массу. Поэтому плотность и объём позволяют вычислить количество вещества по формуле \(n=\frac{\rho V}{M}\).
Формула и единицы измерения
В формуле \(n=\frac{\rho V}{M}\): \(n\) — количество вещества в молях, \(\rho\) — плотность, \(V\) — объём, \(M\) — молярная масса. Связь начинается с формулы плотности \(\rho=\frac{m}{V}\), откуда \(m=\rho V\).
Единицы нужно согласовать. Например, если плотность дана в \(\text{г/см}^3\), объём берут в \(\text{см}^3\), а молярную массу — в \(\text{г/моль}\). Если плотность выражена в \(\text{кг/м}^3\), используют объём в \(\text{м}^3\) и молярную массу в \(\text{кг/моль}\). Перед расчётом полезно проверить перевод единиц по правилам системы единиц СИ.
Найти количество вещества воды объёмом \(100\ \text{см}^3\), если \(\rho(\mathrm{H_2O})=1\ \text{г/см}^3\), а \(M(\mathrm{H_2O})=18\ \text{г/моль}\). Сначала \(m=\rho V=1\cdot100=100\ \text{г}\). Затем \(n=\frac{m}{M}=\frac{100}{18}\approx5{,}56\ \text{моль}\).
Плотность не является количеством вещества. Плотность характеризует массу единицы объёма и обычно записывается в \( \text{г/см}^3\) или \(\text{кг/м}^3\), а количество вещества измеряют в молях. Нельзя подставлять плотность вместо молярной массы.
Какое выражение используют для расчёта количества вещества по плотности и объёму?
Главное
- Масса образца находится по формуле \(m=\rho V\).
- Количество вещества вычисляют так: \(n=\frac{\rho V}{M}\).
- Перед расчётом согласуйте единицы плотности, объёма и молярной массы.