Videogenomgång (flippat klassrum)
English-speaking or IB student? Check out the English version instead!
4M HCl i rundkolven.
Snabbt ner med 0,1g Mg i den.
Hur långt rör sig cylindern?
För tillbaka cylindern.
Gör samma sak med 0,1g Mn.
Fråga eleverna, varför blir det olika?
- För att det är olika mängd atomer i 0,1g Mg och 0,1g Mn!
Substansmängden anger hur många som finns av något
Fråga eleverna, hur många atomer finns i 120u kol?
- 10st
Gör tabell!
Kom ihåg:
- 1u = 1,6605·10-24g,
- 1g = 6,022·1023u
12u 12C | ⇔ | 1 atom | ⇔ | 1,9926·10-23 g |
120u 12C | ⇔ | 10 atomer | ⇔ | 1,9926·10-22 g |
240u 12C | ⇔ | 20 atomer | ⇔ | 3,9852·10-22 g |
120 000 000u 12C | ⇔ | 10 000 000 atomer | ⇔ | 1,9926·10-16 g |
6,022·1017u 12C | ⇔ | 5,0186·1016 atomer | ⇔ | 0,000001 g |
7,227·1017u 12C | ⇔ | 6,022·1023 atomer | ⇔ | 12 g |
Fråga eleverna, hur många atomer finns i 63,5u koppar?
- 1 st
Gör tabell!
63,5u Cu | ⇔ | 1 atom | ⇔ | 1,0544·10-22 g |
635u Cu | ⇔ | 10 atomer | ⇔ | 1,0544·10-21 g |
1270u Cu | ⇔ | 20 atomer | ⇔ | 2,1088·10-21 g |
635 000 000u Cu | ⇔ | 10 000 000 atomer | ⇔ | 1,0544·10-14 g |
6,022·1017 u Cu | ⇔ | 9,4839·1015 atomer | ⇔ | 0,000001 g |
3,8241·1025 u Cu | ⇔ | 6,022·1023 atomer | ⇔ | 63,5 g |
I tabellerna ovan ser vi att:
- I 120u kol finns lika många atomer som i 635u koppar. (10 st)
- I 12g kol finns lika många atomer som i 63,5g koppar (6,022·1023 st)
Detta antal, 6,022·1023, är 1 mol. Vi kallar den Avogadros konstant, NA = 6,022·1023.
Sålunda: i 12g 12C finns exakt 1 mol atomer.
I 63,5g Cu finns 1 mol atomer.
Fråga eleverna:
- Hur många mol Fe-atomer finns i 55,8g Fe?
- Hur många mol Zn-atomer finns i 130,8g Zn?
- Hur många mol Au-atomer finns i 98,5g Au?
Mol = ett ANTAL
Andra antalsord:
- 1 par = 2 st
- 1 triss = 3 st
- 1 dussin = 12 st
- 1 tjog = 20 st.
- 1 gross = 144 st.
- Kan eleverna komma på fler?
Substansmängden svarar på frågan "Hur många mol?"
Tecknas \(n\), har enheten mol.
Exempel: \(n_{\text{Cu}} = 82,1\text{mol}\)
Molmassa
Molekylmassa = massan av en molekyl (i enheten u)
Molmassa = massan av en mol (i enheten g)
Vi har ju redan "smakat" på detta!
- Fråga eleverna, hur många gram väger 1 mol 12C?
- Hur många gram väger 1 mol silver? (107,9g)
- Hur många gram väger 0,5 mol natrium? (11,5g)
- Hur många gram väger 2 mol aluminium? (54g)
Ett matematiskt samband
Eftersom molmassan anger hur mycket 1 mol av något väger, kan vi skriva:
\[\text{molmassa} = \frac {\text{massa}}{\text{substansmängd}}\]
Om vi tecknar molmassan \(M\), massan \(m\) och substansmängden \(n\), kan vi istället skriva:
\[M = \frac {m}{n}\]
Några exempel
På vanlig svenska kan vi säga att molmassan för 12C är 12g/mol.
Uttryckt på matematiska kan vi skriva: \(M_{^{12}\text{C}} = 12\text{g/mol}\)
För silver kan vi säga: \(M_{\text{Ag}} = 107,9\text{g/mol}\)
Fråga eleverna, vilken är molmassan för syre?
- \(M_{\text{O}} = 16,0\text{g/mol}\)
Fråga eleverna, vilken är molmassan för syrgas, O2?
- \(M_{\text{O}_2} = 32,0\text{g/mol}\)
Molmassan för vätgas, H2?
- \(M_{\text{H}_2} = 1,008\text{g/mol} \cdot 2 = 2,016\text{g/mol}\)
Ett räknexempel: Hur stor substansmängd är 36,0 g vatten?
Vi kan börja med att räkna ut molmassan för vatten:
\[M_{\text{H}_2\text{O}} = 1,008\text{g/mol} \cdot 2 + 16,0 \text{g/mol} = 18,016\text{g/mol} \approx\]
\[\approx 18,0\text{g/mol}\]
Molmassan anger hur mycket 1 mol av ett ämne väger. Eftersom 1 mol vatten väger 18,0 g, måste 36,0 g vatten måste då vara 2,00 mol
Men vi kan också räkna ut det genom att använda sambandet \(M = \frac {m}{n}\):
\[M = \frac {m}{n} \Leftrightarrow\]
\[n \cdot M = n \cdot \frac {m}{n} \Leftrightarrow\]
\[n \cdot M = m \Leftrightarrow\]
\[\frac {n \cdot M}{M} = \frac {m}{M} \Leftrightarrow\]
\[n = \frac {m}{M} = \frac {36,0\text{g}}{18,0\text{g/mol}} = 2,00\text{mol}\]
Hur många vattenmolekyler finns det i 36,0g vatten?
1 mol är 6,022·1023 st. Alltså måste 2,00 mol vara 2 × 6,022·1023 st ≈ 1,20×1024 st.
Hur många syreatomer finns där?
Där finns lika många syreatomer som det finns vattenmolekyler, alltså 1,20×1024 st.
Hur många väteatomer finns där?
Där finns dubbelt så många väteatomer som det finns vattenmolekyler, alltså 2,40×1024 st.