§ 18. Количество вещества. Молярная масса

Атомы и молекулы настолько малы, что пересчитывать их по отдельности в обычном образце невозможно. Поэтому используют специальную величину — количество вещества, обозначаемое n. Один моль содержит определённое огромное число частиц; в школьных вычислениях используют постоянную Авогадро примерно 6,02·10²³ моль⁻¹. Важно уточнять, какие частицы считают: атомы, молекулы, ионы или формульные единицы. Без этого запись может быть двусмысленной.

Одинаковое число молей разных веществ означает одинаковое число соответствующих частиц, но не одинаковую массу. Молекулы воды и углекислого газа имеют разную массу, поэтому один моль этих веществ тоже весит по-разному. Молярную массу обозначают M и обычно выражают в граммах на моль. Численно она равна относительной молекулярной или формульной массе, если используются именно эти единицы.

Для воды относительная молекулярная масса равна 18, а молярная масса — 18 г/моль. Следовательно, 36 г воды составляют 2 моль. Вычисление выполняют по формуле n = m/M. Чтобы найти массу, наоборот, умножают количество вещества на молярную массу. Единицы помогают проверить решение: граммы, разделённые на граммы на моль, дают моли, а не безразмерное число или граммы.

Число частиц находят по формуле N = n·Nₐ. При переходе от молекул к атомам учитывают индексы химической формулы. Например, в одном моле H₂O содержится два моля атомов водорода и один моль атомов кислорода, всего три моля атомов. Это не означает три моля воды: название подсчитываемых частиц изменилось. Такой внимательный подсчёт особенно важен в задачах, где спрашивают число атомов определённого элемента.