Videogenomgång (flippat klassrum)

English-speaking or IB student? Check out the English version instead!

Substansmängd

Demo: Försök med "molapparat"

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!

"Molapparat".

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

Fråga eleverna, hur många atomer finns i 63,5u koppar?

• 1 st

Gör tabell!

I tabellerna ovan ser vi att:

1. I 120u kol finns lika många atomer som i 635u koppar. (10 st)
2. 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, N_A = 6,022·10²³.

Sålunda: i 12g ¹²C finns exakt 1 mol atomer.

I 63,5g Cu finns 1 mol atomer.

Fråga eleverna:

1. Hur många mol Fe-atomer finns i 55,8g Fe?
2. Hur många mol Zn-atomer finns i 130,8g Zn?
3. 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: \(n_{\text{Cu}} = 82,1\text{mol}\)

1 mol järn, 1 mol svavel och 1 mol vatten.

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.