O problema de chimie de clasa a Vlll-a

[chimistul]

Si cu toate ca sunteti fizicieni majoritatea gresiti profund cand credeti ca termenul CANTITATE se refera sau este egal cu GREUTATE in cazul molului. Hai sa ii dau o explicatie lui Mihnea. Si definitia molului cu cuvintele mele invatate de prin clasa a VII-a:

"
Molul se defineste ca si cantitatea de substanta ce contine acelasi numar de atomi, molecule, ioni, etc (sau chiar ani in cazul lui Mihnea) egala cu numarul de atomi de carbon cuprinsi in 12 grame de C12".

Dupa cum vezi cantitatea se refera la numar si nicidecum la greutate. Si molul fiind unitate d emasura fundamentala in Si are unitate separata notata cu N care nu reprezinta grame sau kg aia fiind unitate fundamentala pt greutate. Aici este vorba de cantitate exprimata printr-un numar. Este adimensionala cum ii spuneti voi fizicienii.

Masurand experimental prin diferite metode (sunt curios cate stie mr. Mihnea) s-a constatat ca prin toate rezulta acelasi numar de entitati si anume 6.023x10^23 entitati.  Pentru ca in chimie reactiile au loc stoechiometric nu la gramaj. Adica 1:1 sau 2:1 etc adica la cantitate, la numar.

Acuma hai s avedem cati moli de ani are Mihnea. Aplicam regula de 3 simpla:

1 mol ani ...................................6.023x10^23 ani

x................................................20 ani

                1 mol ani x20 ani                     
x=         ------------------------------ = 0.332 x10^22 moli ani nicidecum 27 moli de ani.
                  6.023x10^23 ani


Daca vreti o putem exprima si in ani-gram dar cred ca ajunge. Degeaba tot batem saua daca nu pricepe calul!

[Adi]

Da, ai dreptate, au facut o unitate fundamentala pentru mol. Deci nu este numar de ceva pe kg. Este o unitate foarte grea conceptual, molul asta. Caci este un numar de atomi. Si totusi, nu i-au pus numar, fara unitate de masura, cum e radianul, ci i-au pus mol. De fapt, un unghi il poti zice atatia radiani sau pur si simplu bagi numarul fara unitate. Poate asa e si cum molul ... Da, imi retrag spusele, molul nu e n umar de substante pe kg.

[chimistul]

Cum am spus mai devreme revin cu o problema pentru a exemplifica cat d eusor e sa lucrezi cu atomi gram intr-o problema.

Deci: Un volum de NH3 gazos este barbotat in 500 ml solutie  20 % HCl. Substanta rezultata este amestecata cu 350 g solutie de 15% KOH cu densitatea de 1.1 g/l. Dupa separarea sarii  se adauga 100 g H2SO4 50%. In final se obtine o cantitate de 1 gram K2SO4. Sa se calculeze cantitatea in grame de NH3 necesara.

Astept solutia completa si in special de la Mihnea.

[graethel]

Cum adica să aibă molul o unitate de măsura? Molul este o unitate de măsura.

[Mihnea Maftei]

[...] sa vezi cata lipsa de viziune au si cum nu stiu sa aplice chestii simple in probleme complicandu-se in calcule infinite.

Ceea ce ai spus mai sus e o afirmatie gratuita si jignitoare. Ne (ma) acuzi nefondat de "lipsa de viziune" si ca "nu stiu sa aplice chestii simple [...] complicandu-se [...]".

[...] majoritatea gresiti profund cand credeti ca termenul CANTITATE se refera sau este egal cu GREUTATE in cazul molului."

Te rog sa precizezi cine sunt cei care fac parte din acea majoritate si de unde stii ca ei (sau "noi" - poate te refereai si la mine) cred(em) asta.

Molul se defineste ca si cantitatea de substanta ce contine acelasi numar de atomi, molecule, ioni, etc (sau chiar ani in cazul lui Mihnea) egala cu numarul de atomi de carbon cuprinsi in 12 grame de C12".

Asa ceva asteptam. O definitie riguroasa. Multumesc. Totusi "(sau chiar ani in cazul lui Mihnea)" nu intra in acea definitie, pentru ca o cantitate de substanta nu contine ani.

Si molul fiind unitate d emasura fundamentala in Si are unitate separata notata cu N [...]

Ce este N? (Nu spun ca ai gresit ceva aici, nici nu conteaza asa mult ce este acel N, dar sunt curios.)

[...] care nu reprezinta grame sau kg aia fiind unitate fundamentala pt greutate.

Unitatea de masura pentru greutate este newtonul, nu kilogramul.

Aici este vorba de cantitate exprimata printr-un numar. Este adimensionala cum ii spuneti voi fizicienii.

Nu cred ca cantitatea de substanta este adimensionala. Cred ca o cantitate de substanta este cumva un ansamblu de particule (de corpuri, daca asa pot fi numite moleculele sau atomii). Un ansamblu de particule nu este un numar, ci este produsul dintre una din acele particule si un numar.

Masurand experimental prin diferite metode (sunt curios cate stie mr. Mihnea) s-a constatat ca prin toate rezulta acelasi numar de entitati si anume 6.023x10^23 entitati.

Nu stiu nici o metoda prin care s-a observat care particule sunt intr-un mol. Mi-ar placea sa aflu.

Acuma hai s avedem cati moli de ani are Mihnea. Aplicam regula de 3 simpla:

1 mol ani ...................................6.023x10^23 ani

x................................................20 ani

                1 mol ani x20 ani                     
x=         ------------------------------ = 0.332 x10^22 moli ani nicidecum 27 moli de ani.
                  6.023x10^23 ani

Mentionez ca eu inteleg ca in exemplul tau de mai sus ai folosit notatia mol pentru numarul 6,023x10²³ (adica mol = 6,023x10²³). Desi am spus mai sus ca nu cred ca molul este un numar, nu ma leg de asta in acest exemplu al tau.
Rezultatul acelei impartiri este aproximativ 0,332 x10^-22 moli ani, nu aproximativ 0,332 x10⁺²² moli ani. Asta e probabil o greseala din neatentie; nu te acuz.

Degeaba tot batem saua daca nu pricepe calul!

Mi se pare iar o acuzatie nefondata.

Cum am spus mai devreme revin cu o problema pentru a exemplifica cat d eusor e sa lucrezi cu atomi gram intr-o problema.

Deci: Un volum de NH3 gazos este barbotat in 500 ml solutie  20 % HCl. Substanta rezultata este amestecata cu 350 g solutie de 15% KOH cu densitatea de 1.1 g/l. Dupa separarea sarii  se adauga 100 g H2SO4 50%. In final se obtine o cantitate de 1 gram K2SO4. Sa se calculeze cantitatea in grame de NH3 necesara.

Astept solutia completa si in special de la Mihnea.

Nu stiu ce rezulta din reactia NH₃ + HCl (Sa inteleg ca rezulta doar o singura substanta? Daca este asa, atunci informatia asta (ca rezulta doar o singura substanta) imi e de ajuns (nu trebuie sa stiu substanta).).
Nu stiu ce sare rezulta din substanta (oricare ar fi ea) care se amesteca cu KOH.
Apa in care sunt diluate acele substante (spui ca sunt in solutii 20%, 15% etc.) participa la reactii? Daca da, trebuie sa imi spui ecuatiile acelor reactii chimice.
Dupa cum vezi, nu prea stiu chimie. Daca ma ajuti sa aflu ecuatiile reactiior chimice, atunci cred ca pot rezolva usor problema.

[Mihnea Maftei]

Cum adica să aibă molul o unitate de măsura? Molul este o unitate de măsura.

Cred ca o unitate de masura poate avea o unitate de masura.
De exemplu: Kilogramul este masa acelui corp care e etalonul kilogramului (daca mai e, in fine). Deci kilogramul este pur si simplu o masa (dar o anumita masa, adica cu o valoare bine specificata). Masa are unitate de masura (kilogramul). Orice masa, a oricarui obiect, are unitate de masura (kilogramul). Deci kilogramul (fiind o masa, cum spuneam) are unitate de masura (kilogramul).
Un kilogram este o masa egala cu unitatea de masura a mesei.

Daca vedeti ceva gresit in rationamentul meu, va rog sa ma anuntati. Sigur, oricine poate gresi.

[Adi]

Da, si atunci si molul este cantitatea de substanta care ...

Dar kilogramul este unitate de masura pentru masa, tehnic kilogramul nu este masa acelei substante, desi in viata de zi cu zi se poate zice asa. Riguros se zice ca kilogramul este valoarea masei acelui corp, iar nu masa acelui corp. Are dreptate Flavia.

[graethel]

@Mihnea

Rationamentul tau e o tautologie. Si pana la urma o unitate de masura e o conventie. Ceea ce poate vrei sa spui de fapt ca e o unitate de masura se poate exprima ca si combinatie de altele, cum e de exemplu 1 Newton care este egal 1 kg*m/s². Asa si molul poate fi exprimat eventual in grame, dar de la o substanta la alta ar fi alt numar de grame, data fiind definitia molului. Oricum eu vad molul ca o alta unitate de masura pentru masa, definita in asa fel incat sa faca scriitura din chimie mai eleganta.

[Mihnea Maftei]

Graethel,

Nu vad de ce rationamentul meu este o tautologie. Am spus ca kilogramul este o masa, prin urmare am afirmat ceva care nu este neaparat evident (pentru ca, uite, Adi spune ca "tehnic kilogramul nu este masa acelei substante".
Dar se zice: "Masa acestei cutii este 1 kilogram". Si se scrie:  masa = 1 kilogram.
Prin urmare, ma gandesc ca kilogramul este o masa.
Sigur, nu e asa de importanta chestia asta. E o discutie care se vrea riguroasa, de aceea e greu de purtat si poate neatractiva si neproductiva.

Acum sa vad ce raspunsuri primesc de la chimistul...

[graethel]

Da, un kilogram este o masa, dar kilogramul, unicul, este doar o unitate de masura. Oricum, nu mai are rost sa filosofam pe tema asta.

Si ca sa incheiem disputa in stil ludic, atasez aceasta interpretare a kilogramului. Este evident o gluma. Sper ca nu se supara administratori ca mi-am permis-o.

[chimistul]

Nu stiu ce rezulta din reactia NH3 + HCl (Sa inteleg ca rezulta doar o singura substanta? Daca este asa, atunci informatia asta (ca rezulta doar o singura substanta) imi e de ajuns (nu trebuie sa stiu substanta).).
Nu stiu ce sare rezulta din substanta (oricare ar fi ea) care se amesteca cu KOH.
Apa in care sunt diluate acele substante (spui ca sunt in solutii 20%, 15% etc.) participa la reactii? Daca da, trebuie sa imi spui ecuatiile acelor reactii chimice.
Dupa cum vezi, nu prea stiu chimie. Daca ma ajuti sa aflu ecuatiile reactiior chimice, atunci cred ca pot rezolva usor problema.

De restul rexplicatiilor de mai sus nu ma mai leg caci nu are sens.

NH3+HCl----------->NH4Cl
NH4Cl + KOH------->KCl + NH4OH
2KCl+H2SO4 -------->  K2SO4 + 2HCl


Spor!

Vreau rezolvarea pas cu pas. Ca sa vad care este logica ta.

[chimistul]

Acum sa vad ce raspunsuri primesc de la chimistul...

Masa este dupa mine o proprietate pe care o are materia. Dar asta nu inseamnaca ca atunci cand folosim cantitate ne referim doar la masa. Masa e in tot. Cantitatea se refera aici la numar.

[Mihnea Maftei]

Problema:

Cum am spus mai devreme revin cu o problema pentru a exemplifica cat d eusor e sa lucrezi cu atomi gram intr-o problema.

Deci: Un volum de NH3 gazos este barbotat in 500 ml solutie  20 % HCl. Substanta rezultata este amestecata cu 350 g solutie de 15% KOH cu densitatea de 1.1 g/l. Dupa separarea sarii  se adauga 100 g H2SO4 50%. In final se obtine o cantitate de 1 gram K2SO4. Sa se calculeze cantitatea in grame de NH3 necesara.

Astept solutia completa si in special de la Mihnea.

Reactiile:

NH3+HCl----------->NH4Cl
NH4Cl + KOH------->KCl + NH4OH
2KCl+H2SO4 -------->  K2SO4 + 2HCl

Rezolvarea:

K are masa atomica de 39 unitati atomice de masa (u.a.m.)
S are masa atomica de 32 u.a.m.
O are masa atomica de 16 u.a.m.
==========================> K₂SO₄ are masa moleculara de 174 u.a.m

N are masa atomica de 14 u.a.m.
H are masa atomica de 1 u.a.m.
==========================> NH₃ are masa moleculara de 17 u.a.m.

Din ecuatiile reactiilor se vede ca, pentru fiecare molecula de K₂SO₄ obtinuta, avem nevoie de 2 molecule de KCl, deci de 2 molecule de NH₄Cl, deci de 2 molecule de NH₃. Asadar, deoarece molecula de NH₃ are o masa de (17/174) de ori "mai mare" decat una de K₂SO₄ si deoarece este nevoie de de 2 ori mai multe molecule de NH₃ decat de K₂SO₄, vedem ca este nevoie de (2*17/174)*(masa de K₂SO₄ implicata in reactie) de NH₃, adica de (2*17/174)*(1 gram) = (aproximativ) 0,195 grame de NH₃.

[Mihnea Maftei]

De restul rexplicatiilor de mai sus nu ma mai leg caci nu are sens.

De ce nu are sens?

Crezi ca am spus ceva gresit?

[Alecu_]

Prima data cand postez;
in manualul de clasa a 9-a spune asa:
Masa atomica exprimata in kilograme(unitatea de masura a masei in SI) reprezinta masa atomica absoluta.
Astfel masa unui atom de hidrogen este de 1,673x10^-27kg(realizata prin determinari indirecte-pt ca stiti cei care ati lucrat in laborator, ca atunci cand cantaresti la balanta analitica ea nu iti arata cantitatea cantarita cu o exactitate atat de mare..pt ca nu are cum), iar a unui atom de oxigen de 26,557x10^-27kg.
Deoarece masele absolute ale atomilor sunt greu de utilizat, s-a propus sa se exprime masele atomilor prin comparatie cu a 12-a parte din masa atomului de carbon, izotopul 12, numita unitate atomica de masa.
1 u.a.m.=m_C¹²⁶12=1,673x10^-27kg aproximat la 1,66 x10^-27kg=1,66 x10^-24g
Valorile maselor atomice ale elementelor exprimate in unitati atomice de masa reprezinta masele atomice relative si se noteaza cu A:
A_H=m_H/m_C¹²⁶/12=1,673x10^-27kg/1,66x10^-27kg=1,008 aproximativ 1.
Numarul de masa indica numarul de particule din nucleu(protoni+neutroni), iar masa atomica relativa indica de cate ori este mai mare masa unui atom decat a 12-a parte din masa atomului de carbon, izotopul 12.

Am ajuns la mol:
Pt a introduce notiunea de mol, vom lamuri cateva aspecte, printr-un exemplu,
      Masa atomica relativa a magneziului (A_Mg=24) si masa absoluta a unui atom de magneziu (m_Mg=24x1,66x10^-27Kg=24x1,66x10^-24g), se poate calcula numarul de atomi de magneziu care se afla intr-o placuta de magneziu cu masa de 24g.

numarul de atomi de magneziu=masa placutei de magneziu/masa unui atom de magneziu=24g/24x1,66x10^-24g=6,023x10²³
Deci, intr-o placuta de magneziu de 24g, adica intr-o cantitate exprimata in grame, numeric egala cu masa atomica a Mg, se afla 6,023x10²³ atomi de magneziu. Printr-un calcul asemanator se demonstreaza ca acelasi numar de atomi se afla in: 1g hidrogen, 16g oxigen, 12g carbon, etc., adica in cantitati exprimate in grame, numeric egale cu masele atomice ale substanteleor respective. Numarul  6,023x10²³ se numeste numarul lui Avogadro si se noteaza N.
Cantitatea dintr-o substanta care cuprinde  6,023x10²³ atomi se numeste mol de atomi sau atom-gram.
printr-un rationament asemanator putem calcula numarul de molecule de apa care se afla in 18g apa, cantitate exprimata in grame, numeric egala cu masa relativa a apei.    Vom constata ca intr-o cantitate de 18g apa se afla numarul lui Avogadro molecule de apa.
Cantitatea dintr-o substanta care cuprinde  6,023x10²³ molecule se numeste mol de molecule sau molecula-gram.

Definitie: Molul de atomi sau molecule reprezinta cantitatea dintr-o substanta, exprimata in grame, numeric egala cu masa atomica sau moleculara si care cuprinde  6,023x10²³ atomi sau molecule.

Mergem in continuare pt a lamuri inca 3 lucruri:

1)Masa unui mol se mai numeste si masa molara si se noteaza cu miu(simbol pe care nu stiu cum sa-l introduc-dar il stiti voi). Pentru a indica valoarea unui mol de apa se poate folosi una din exprimarile:
1 mol de apa=18g sau masa molara a apei=18g, sau miuH₂O=18g/mol.

2)Numarul de moli, notat cu niu(a nu se confunda cu miu) cuprins intr-o cantitate de substanta cu masa m, care are masa molara miu(a nu se confunda cu niu), se calculeaza dupa relatia:
                niu=m/miu
   astfel numarul de moli de atomi de magneziu din 9,6g Mg este: niuMg=9,6g/24g/mol=0,4 moli
           numarul de moli de molecule de apa din 54Kg de apa este: niuH₂O=54Kg/ 18Kg/mol=3kmol=3000 moli
1kmol=1000moli.

In primul rand vreau sa multumesc celor care au creat acest site, si in mod special, acest forum si in al doilea rand sa imi cer scuze pt eventualele greseli de ortografie ori de exprimare care au aparut in textul redactat de mine(si da am vazut ca acest topic nu este de actualitate.....dar cum am ajuns aici si eu ...vor ajunge si altii si cum dupa parerea mea totul ramasase in coada de maimuta si mai ales pt ca ma simteam dator sa va dau o explicatie logica si de bun simt).

P.S. pe aceasta cale vreau sa-ti propun ADI crearea unui nou domeniu in cadrul rubricii Chimie ori Chimie Organica, legat de Polimeri.....absolut tot ceea ce cuprind ei, aplicatii ale lor in viata de zi cu zi, cat si in cercetare. Consider ca ramura Chimiei Organice, cum au fost la inceput Polimerii reprezinta un domeniu indeajuns de vast pt a detine o rubrica proprie.