Παρουσίαση επαναληπτικού χαρακτήρα για το κεφάλαιο της στοιχειομετρίας Α' Λυκείου

1. z
Στοιχειομετρία
Βασικές έννοιες
Συγκέντρωση διαλύματος – Αραίωση,
ανάμιξη διαλυμάτων
Χημεία Α’ Τάξης Γενικού Λυκείου

2. z
Σκοπός
Σκοπός της παρουσίασης αυτής
είναι να θυμηθούμε μερικές
βασικές έννοιες στοιχειομετρίας
και πως τις χρησιμοποιούμε στη
λύση ασκήσεων

3. z
Μέτρηση της ύλης
 Αντικείμενο της Χημείας αποτελεί η μελέτη των υλικών σωμάτων
(ιδιότητες, χαρακτηριστικά γνωρίσματα, χημικές αντιδράσεις)
 Στο πλαίσιο αυτής της μελέτης προκύπτει και η ανάγκη ποσοτικής
μέτρησης της ύλης. Δύο είναι οι τρόποι με τους οποίους μετράμε την ύλη:
 Μετρώντας τη μάζα των δομικών
σωματιδίων της ύλης
 Μετρώντας τον αριθμό των δομικών
σωματιδίων της ύλης

4. z
Μέτρηση μάζας
 Μονάδες μέτρησης της μάζας στον μακρόκοσμο:
 μιλιγραμμάρια (mg)
 γραμμάρια (g)
 κιλά (kg) κ.α.
 Μας βολεύει να χρησιμοποιούμε τις μονάδες αυτές στον
μικρόκοσμο (άτομα και μόρια);
 Για να απαντήσουμε σ’ αυτό το ερώτημα ας δούμε πόσα γραμμάρια
ζυγίζουν τα άτομα των στοιχείων

5. z
Μάζα ατόμων
 Μάζα ενός πρωτονίου: 1,67 x 10-24 g
 Φαίνεται ότι δε βολεύει να χρησιμοποιούμε τις μονάδες αυτές
στον μικρόκοσμο, γιατί θα είχαμε να διαχειριστούμε πολύ
δύσκολα νούμερα.
 Η μάζα του υδρογόνου (το ελαφρύτερο στοιχείο
με ένα πρωτόνιο στον πυρήνα): 1,67 x 10-24 g ή
αλλιώς 0,00000000000000000000000167 g
 Η μάζα του ογκανέσσιου (το βαρύτερο στοιχείο
με 118 πρωτόνια στον πυρήνα): 4,91 x 10-22 g ή
αλλιώς 0,000000000000000000000491 g

6. z
Σχετική ατομική μάζα (Ar)
 Γι’ αυτό ορίσαμε τη μάζα ενός πρωτονίου ως 1 amu (1,67.10-24 g) και
συγκρίνουμε τη μάζα των ατόμων των στοιχείων με τη μάζα του ενός
πρωτονίου. Τον αριθμό αυτόν που δείχνει πόσες φορές μεγαλύτερη
είναι η μάζα του ατόμου από τη μάζα του ενός πρωτονίου τον
ονομάζουμε “Σχετική ατομική μάζα” και τον συμβολίζουμε με Ar.
Παραδείγματα
 Η Ar του υδρογόνου είναι 1.
 Η Αr του άνθρακα είναι 12.
 Η Ar του χλωρίου είναι 17.
 Η Ar του ογκανέσσιου είναι 294.
 Φαίνεται ότι οι αριθμοί
αυτοί είναι πιο εύχρηστοι
απ’ ότι οι αριθμοί της
προηγούμενης
διαφάνειας

7. z
Σχετική μοριακή μάζα (Μr)
 Ό,τι είναι η Ar για τα άτομα είναι η Mr για τα μόρια, δηλαδή ένας
αριθμός που δείχνει πόσες φορές μεγαλύτερη είναι η μάζα του
μορίου από τη μάζα του 1 πρωτονίου.
 Ενώ τα Ar των ατόμων των χημικών στοιχείων θα δίνονται στις
ασκήσεις, τα Mr των μορίων των χημικών ενώσεων δε θα
δίνονται, αλλά θα υπολογίζονται με βάση τη παρακάτω
διαδικασία

8. z
Υπολογισμός Mr
 To Mr μπορεί να υπολογιστεί εύκολα με βάση το χημικό τύπο της
ένωσης, ακολουθώντας το παρακάτω σκεπτικό:
α. To Mr στοιχείου ισούται με το γινόμενο του Ar επί την ατομικότητα
του στοιχείου.
π.χ. MrN2
= 2 · ArN=2·14 = 28
β. Το Mr χημικής ένωσης ισούται με το άθροισμα των γινομένων των
δεικτών των στοιχείων στο μοριακό τύπο της ένωσης επί τα αντίστοιχα
Ar των στοιχείων
π.χ.MrH2S=2·ArH+1ArS=2·1+1·32=34

9. z
Εφαρμογές
 Να υπολογιστούν οι σχετικές μοριακές μάζες (Mr):
α. Ρ4 β. Al2(SO4)3
Δίνονται: Ar: Ρ:31, Αl :27, O:16, S:32
 Να βρεθούν οι σχετικές μοριακές μάζες (Mr):
α.Cl2 β.O3 γ.CO2 δ.HNO3 ε.Ca3(PO4)2
Δίνονται οι τιμές Ar: Cl: 35,5, O: 16, C: 12, Η: 1, Ν: 14, Ca: 40, Ρ: 31

10. z
Μέτρηση του αριθμού των δομικών
σωματιδίων της ύλης
 Πόσα μόρια νερού υπάρχουν μέσα σε ένα ποτήρι γεμάτο με νερό;
 Η απάντηση είναι περίπου 1024 μόρια νερού ή αλλιώς
1000000000000000000000000 μόρια H2O.
 Φαίνεται λοιπόν ότι πρέπει να χρησιμοποιήσουμε μια εύχρηστη
μονάδα μέτρησης. Οι επιστήμονες όρισαν (όχι τυχαία, αλλά δεν μας
ενδιαφέρει ο τρόπος σκέψης τους) ως μονάδα μέτρησης ποσότητας
ύλης το mol, λέγοντας ότι
1 mol είναι η ποσότητα ύλης που περιέχει 6,02 x 1023 σωματίδια
(άτομα ή μόρια)

11. z
Μέτρηση του αριθμού των δομικών
σωματιδίων της ύλης
• Άρα τροποποιώντας το προηγούμενο ερώτημα μπορούμε να
ρωτήσουμε: πόσα mol Η2Ο περιέχονται σε ένα ποτήρι νερού;
• Η απάντηση βρίσκεται εάν σκεφθούμε ότι:
6,02 x 1023 μόρια περιέχονται σε 1 mol
Τα 1024 μόρια περιέχονται σε x mol
και βρίσκουμε με χιαστί ότι στο ποτήρι νερού περιέχονται
16,7 mol Η2Ο, το οποίο είναι ένα νούμερο “συνηθισμένο”.

12. z
Σύνδεση μάζας και αριθμού σωματιδίων
 Πολλές φορές χρειάζεται να απαντήσουμε στο ερώτημα: Πόσα μόρια μιας
χημικής ένωσης περιέχονται σε ορισμένη μάζα της ένωσης αυτής;
 Να συνδέσουμε δηλαδή τον μακρόκοσμο (μάζα) με τον μικρόκοσμο (άτομα
και μόρια)
 Χρησιμοποιούμε το εξής δεδομένο:
 1 mol μιας χημικής ένωσης ζυγίζει τόσα g όσο είναι το Mr της
ένωσης αυτής.
Παράδειγμα
 Το Mr του Η2Ο είναι 18. Αυτό σημαίνει
ότι:
 1 mol H2O ζυγίζει 18g
Εφαρμογή
 Πόσα mol NH3 περιέχονται σε
51g ΝΗ3; (Δίνονται: ΑrN=14,
ArH=1)

13. z
Μετατροπή mol σε g με τη χρήση τύπου
 Αντί να χρησιμοποιούμε τη μέθοδο “χιαστί” μπορούμε να
χρησιμοποιούμε απευθείας τον παρακάτω τύπο:
n = m/Mr
όπου, n τα mol και
m η μάζα σε g

14. z
Σύνδεση mol με όγκο που καταλαμβάνει
μια αέρια ουσία
 Ειδικά για τις αέριες ουσίες στις ασκήσεις χρησιμοποιούμε πολύ
δεδομένα που αφορούν τον όγκο τους (V)
 Για να αντιστοιχίσουμε την ποσότητα ύλης (σε mol) με τον όγκο
που καταλαμβάνει (σε L) χρησιμοποιούμε το εξής δεδομένο:
1 mol οποιουδήποτε αερίου καταλαμβάνει όγκο 22,4L σε STP
συνθήκες (πίεση 1atm και θερμοκρασία 0οC)
Παράδειγμα
Πόσα L καταλαμβάνουν τα 2 mol Ο2(g) σε
STP συνθήκες;
 2 mol O2 καταλαμβάνουν 44,8L
Εφαρμογή
 Πόσα mol Ν2 καταλαμβάνουν
όγκο 112L (σε STP);

15. z
Συγκέντρωση διαλύματος
 Τώρα που βάλαμε στην φαρέτρα των γνώσεών μας την έννοια
του mol, ας ορίσουμε για τα διαλύματα μια νέα έννοια, η οποία
δείχνει πόσο πυκνό ή αραιό είναι ένα διάλυμα. Την έννοια αυτή
την ονομάζουμε συγκέντρωση, τη συμβολίζουμε με C και δίνεται
από τον τύπο
C = n/V
όπου, n τα mol της διαλυμένης ουσίας και
V o όγκος σε L του διαλύματος
Μονάδα μέτρησης: mol/L ή M

16. z
Αραίωση διαλύματος
+ Νερό
(όγκου Vν)
→
ΣΗΜΑΝΤΙΚΟ: Κατά την αραίωση δε μεταβάλλεται η ποσότητα της διαλυμένης ουσίας που
υπάρχει στο διάλυμα. Δηλαδή όσα mol διαλυμένης ουσίας υπήρχαν στο διάλυμα πριν από την
αραίωση (n1) τόσα θα υπάρχουν και μετά την αραίωση (n2). Άρα:
n1 = n2 → C1
. V1 = C2
. V2 → C1
. V1 = C2
. (V1 + Vν)

17. z
Ανάμειξη διαλυμάτων
→
ΣΗΜΑΝΤΙΚΟ: Η ποσότητα της διαλυμένης ουσίας στο τελικό διάλυμα (το διάλυμα που
προκύπτει μετά την ανάμειξη) είναι ίση με το άθροισμα των ποσοτήτων της διαλυμένης ουσίας
που υπάρχει στα δύο διαλύματα πριν από την ανάμειξη. Άρα,
n = n1 + n2 → C . V = C1
. V1 + C2
. V2 → C . (V1+V2) = C1
. V1 + C2
. V2
+

18. z
1η Άσκηση

19. z
2η Άσκηση

20. z
3η Άσκηση