Урок 5. Моль и молярная масса

Архив уроков › Основные законы химии

В уроке 5 «Моль и молярная масса» из курса «Химия для чайников» рассмотрим моль как единицу измерения количества вещества; дадим определение числу Авогадро, а также научимся определять молярную массу и решать задачи на количество вещества. Базой для данного урока послужат основы химии, изложенные в прошлых уроках, так что если вы изучаете химию с нуля, то рекомендую их просмотреть хотя бы мельком.

Что такое моль

Прежде чем говорить о том, как найти молярную массу вещества, определимся с понятием «моль». Его ввели как искусственную величину для упрощения расчетов. Это количество вещества, в котором содержится столько же мельчайших частиц, сколько в 12 г одного из изотопов углерода — C12.
Для всех химических веществ это количество одинаково и представляет собой число Авогадро 6,02 · 1023. Постоянная Авогадро обозначается NA, а измеряется в моль-1.

Число Авогадро — это количество молекул, ионов или других мельчайших частиц в 1 моле вещества.

NA = 6,02 · 1023 моль-1.

Историческая справка

В 1811 году химик Амедео Авогадро предположил, что если взять два равных объема газов в равных значимых условиях (при одинаковой температуре и давлении), то количество молекул в этих объемах тоже будет одинаковым. Опираясь на свою гипотезу, он определил атомные и молекулярные массы многих веществ, а также рассчитал количество атомов в молекулах воды, оксидов азота и т. д. Однако в научных кругах гипотеза Авогадро долго не находила понимания. Общепринятой она стала только в 1860 году.

Как предотвратить попадание моли в дом?

Моль может проникнуть в любой дом, независимо от того, насколько он чист и опрятен. Чтобы избежать их, необходимо соблюдать определенные профилактические меры.

Следуя им, вы сведете к минимуму вероятность появления моли в вашем доме.

Методы профилактики:

Все продукты питания следует хранить в стеклянных или керамических емкостях с плотно закрывающимися крышками.
Внимательно осматривайте продукты питания и изделия из натуральных волокон и меха при покупке.
Чистите шерсть вашего питомца после прогулки.
Регулярно проветривайте шкафы, протирайте полки и проверяйте свои вещи.
Летом оставляйте верхнюю одежду сушиться и выставляйте ее на свет.
Не храните большие запасы продуктов в холщовых сумках.

Вредитель плохо переносит резкие запахи. Поэтому лаванда, полынь и цитрусовые могут стать идеальными репеллентами от моли. Веточки трав и кожуру фруктов следует положить в шкафы и ежемесячно обновлять.

Положите зубчики чеснока, лавровые листья или гвоздику возле продуктов и орехов, чтобы отпугнуть пищевую моль.

Для профилактики появления моли в доме можно также использовать различные эфирные масла. К ним относятся:

Гвоздичное масло;
камфора;
лаванда;
оранжевый;
герань;
кедр;
лимон.

Для отпугивания рассыпьте средство на ватные палочки и положите их на полки шкафов. Обновляйте раз в 2–3 недели.

На рынке также можно найти специальные секции для предотвращения появления моли. Чтобы использовать такой продукт, снимите защитную ленту с его поверхности, а затем поместите его в шкаф или ящик.

Секции основаны на эфирных маслах, запах которых неприятен для вредителей. Один такой диск обрабатывает 0,5 квадратного метра площади.

Этот прибор полностью безопасен для здоровья человека. Поэтому его можно использовать для защиты хрупких предметов и детской одежды.

Что такое молярная масса

Молярная масса — это масса одного моля вещества, она измеряется в граммах деленных на моль (г/моль). Данная величина представляет собой отношение массы вещества к его количеству, которое измеряется в молях.

Как обозначается молярная масса: М.

, где — это масса вещества, а — количество вещества.

Единица измерения молярной массы: г/моль.

Запоминаем!

Правильно говорить именно молярная, а не мольная масса.

Несмотря на то, что в 1 моле любого химического вещества содержится одинаковое количество молекул (и оно равно числу Авогадро), молярные массы разных веществ отличаются. Все потому, что отличаются атомы, которые входят в состав этих молекул. В частности, разница между ними заключается в относительной атомной массе (Ar) — например, Ar(Mg) = 24, а Ar(Hg) = 200. Сейчас станет ясно, какое это имеет значение.

Как найти моль в доме?

Личинок этого вредителя можно найти в темных, укромных местах, поскольку они не переносят солнечного света. К таким местам обычно относятся буфеты, кухонные шкафы и прикроватные тумбочки.

Чтобы найти моль, проверьте вещи с натуральным составом ткани, меховые изделия, свернутые ковры, сложенные складками, а также поищите личинок в пищевых контейнерах и пакетах.

Средой, способствующей активному размножению моли, является повышенная влажность. Поэтому хранение вещей и продуктов в подвале увеличивает вероятность появления вредителя.

Как определить молярную массу

Данная величина тесно связана с такими понятиями, как относительные атомная и молекулярная массы. Именно относительные, потому что абсолютную массу молекулы или атома вещества в химии не используют для решения задач — это слишком малые величины.

Относительная атомная масса вещества (Ar) показывает, во сколько раз его атом больше 1/12 атома углерода. Это значение для каждого химического элемента можно увидеть в таблице Менделеева.

Относительная молекулярная масса (Mr) складывается из Ar каждого атома в молекуле вещества с учетом индексов. Она показывает, на сколько масса молекулы больше 1/12 атома углерода.

, где — это количество атомов.

Разберемся на примерах.

В молекуле хлорида натрия NaCl есть 1 атом натрия и 1 атом хлора, при этом Ar(Na) = 23, Ar (Cl) = 35,5.

Mr(NaCl) = 23 + 35,5 = 58,5.

В молекуле NaNO2 есть 1 атом натрия, 1 атом азота и 2 атома кислорода.

Ar(Na) = 23, Ar(N) = 14, Ar(O) = 16.

Mr(NaNO2) = 23 + 14 + 16 · 2 = 69.

Собственно, для вычисления молярной массы больше ничего и не требуется.

Важно

Молярная масса вещества численно равна относительной молекулярной массе. Но путать эти два понятия не стоит — у них разный физический смысл. Молярная масса характеризует 1 моль, а относительная молекулярная — 1 молекулу.

Восковая моль настойка, вытяжка, полезные свойства и применение

Восковая моль (пчелиная огневка) – вредитель пчеловодческого хозяйства. Ее гусеницы питаются медом, пергой, восковыми рамками, повреждая пчелиное потомство и улей. При сильном заражении пчелиная семья может полностью погибнуть или покинуть свой домик.

Но этот вредитель обладает рядом свойств, которые сделали его популярным в народной медицине. Паразитирующие личинки вырабатывают церразу – фермент, помогающий в лечении многих заболеваний. Опытные пасечники этим пользуются и даже специально разводят паразита.

Настойка восковой моли

Личинки способны переваривать воск. Это открытие сделало их популярным средством в лечении туберкулеза: палочка Коха (возбудитель заболевания) покрыта восковой оболочкой. Соответственно, применение паразита разрушает защитную оболочку палочки и делает ее восприимчивой к медикаментам. Одновременно личинки используются от кашля, укрепляют иммунитет и благоприятно влияют на систему кроветворения.

Что лечат восковой молью:

бронхолегочные недуги, даже такие серьезные, как пневмония и астма;
онкологические патологии;
болезни сердца (инфаркт, ишемия, анемия, атеросклероз);
недостаток гемоглобина и эритроцитов;
нормализуют давление;
заболевания печени.

Огневка пчелиная в гинекологии: способствует зачатию, вынашиванию беременности, купирует симптомы токсикоза, борется с анемией. Для мужчин она полезна тем, что препятствует импотенции, бесплодию, повышает активность сперматозоидов.

Как готовится настойка восковой моли:

Необходимы молодые личинки огневки и спирт 70%.
Ингредиенты соединяют в соотношении 1 к 10. Например, на 100 мл спирта требуется 10 г личинок.
Еще не окуклившихся паразитов (без предварительной подготовки) заливают спиртом. Лучше использовать тару из темного стекла.
Смесь оставляют на 2 недели, ежедневно встряхивая.
В конечном итоге получается настойка 10%.

Чтобы не нанести вред организму, нужно строго придерживаться дозировки, которая рассчитывается из веса и возраста. Для детей до 14 лет дают лекарство из расчета 1 год – 1 капля, для взрослых из расчета 1 кг – 1 капля. Но дозировка может колебаться в зависимости от цели использования продукта.

Пример дозировки настойки 10%:

для укрепления иммунитета и в целях профилактики простуд – детям 2 кап/год, взрослым – 4 кап/на 10 кг веса;
при заболеваниях органов дыхания – детям 2 кап/год жизни, взрослым 5 кап/на 10 кг веса.

Настойка восковой моли принимается незадолго до трапезы в чистом виде или разбавленная водой (третью стакана).

В целях профилактики курс длится 3-4 недели, затем делают перерыв на месяц. Профилактический курс для детей – 21 день и столько же перерыва. Профилактику проводят 1-3 месяца.

Экстракт восковой моли

Средство с высокой концентрацией активных веществ действует в следующих направлениях:

профилактика старения – благотворно влияет на кожу, волосы; улучшает работу сердца и состояние сосудов, предотвращая инфаркт, инсульт и другие болезни;
лечение женских и мужских половых нарушений (бесплодие, импотенция);
лечение туберкулеза – уничтожает защитную оболочку палочки Коха, делая ее восприимчивой к медикаментам;
устранение шрамов, рубцов. В экстракте содержится лизин – вещество, которое помогает рассасываться шрамам;
лечение бронхитов и астмы;
благоприятное воздействие на нервную систему, головной мозг – снимает усталость, борется со стрессом;
улучшает функции ЖКТ.

Как готовить экстракт восковой моли:

Смешать личинки и спирт 70% в соотношении 1 к 5. Как видим, настойка менее концентрированная, нежели экстракт.
Оставить в темной стеклянной емкости на 2 недели при комнатной температуре, ежедневно взбалтывать.

После настаивания можно процедить экстракт и добавить к нему воды в количестве ½ дозы спирта.

Молодые личинки не обрабатывают (не моют, не нагревают). Для лекарств в домашних условиях используются еще не окуклившихся паразитов.

Противопоказания и побочные эффекты

Средства на основе пчелиной огневки, как и другие продукты пчеловодства, запрещено использовать внутрь и наружно при наличии гиперчувствительности к ним. Индивидуальная непереносимость – строгое противопоказание.

В противном случае, а также при передозировке, может появиться тошнота, головная боль, общая слабость, а также кожная сыпь. В такой ситуации прием средства сразу же прекращают.

Предварительно рекомендуется провести тест на переносимость: нанести немного средства на нежную кожу (пр. внутренняя сторона запястья). Если не появиться раздражения – средство используют. Лечение тоже стоит начинать с минимальных доз.

Экскременты восковой моли: применение

Чтобы получить это сырье, пчеловоды ставят в улей черные соты (уже обработанные огневкой). Их покрывают специальными приспособлениями и спустя максимум полгода на дне улья появляется черная субстанция – непосредственно экскременты. Огневка перерабатывает их за это время несколько раз, за счет чего они насыщаются полезными ферментами.

Экскременты этого вредителя в народной медицине используются в таких случаях:

болезни бронхов;
аденома, простатит у мужчин;
доброкачественные опухоли молочных желез и матки у женщин;
бесплодие и не вынашивание беременности;
туберкулез и легких и других органов;
болезни сердца и сосудов (инфаркт, ишемия, гипертония, стенокардия).

Как готовят настойку экскрементов:

на 25 мл вещества требуется 220 мл спирта 70%;
компоненты смешивают;
оставляют состав на 2 недели, регулярно встряхивая.

Применение:

Настойка экскрементов принимается внутрь. Разовая доза – 15 капель на 50 мл жидкости (чая, воды, сока). В день ее пьют до 3 раз, делая это незадолго до трапезы.

При туберкулезе разовая доза увеличивается – 30 капель.

Длительность курса – 2 месяца. Между курсами показаны перерывы на 3 недели.

Заключение

Как подмор восковой моли, так и настойка из личинок и экскрементов – проверенные не одним поколением средства народной медицины. Издавна рецептами на их основе пользовались наши предки, и им удавалось вылечить многие заболевания, даже тяжелые.

Сейчас продукты пчеловодства становятся все популярнее. Мед, конечно же, остается фаворитом, но все больше людей отдают предпочтение и другим: воску, прополису, перге, забрусу и даже вот таким вредителям.

Выбирая лечение, учитывают наличие противопоказаний и строго соблюдают дозировку. Если средство натуральное – это вовсе не значит, что оно абсолютно безопасно. Даже таковые нужно уметь правильно применять.

Количество вещества

Из предыдущих формул понятно, что молярная масса и количество вещества тесно связаны. Рассмотрим эту связь подробнее. Начнем с того, что количество вещества может обозначаться как латинской буквой , так и греческой буквой (ню). Международное обозначение — , но не стоит удивляться, встретив в формулах любую из этих букв.

В формуле нахождения молярной массы мы обозначили количество вещества через :

, следовательно .

Пользуясь этим, можно найти количество вещества (в молях), если нам известны его абсолютная и молярная масса.

Пример 1

Как определить, какое количество вещества включают 350 г сульфата бария BaSO4?

Воспользуемся формулой .

Мы помним, что M = Mr (значение молярной массы равно значению относительной молекулярной).

Mr(BaSO4) = Ar(Ba) + Ar(S) + Ar(O) · 4 = 137 + 32 + 16 · 4 = 233.

М(BaSO4) = Mr(BaSO4) = 233 г/моль.

Подставим значение молярной массы в формулу:

моль.

Есть и еще одна формула количества вещества, которая позволяет найти его, если известно число молекул или других структурных единиц.

, где — число структурных единиц, — число Авогадро.

Пример 2

Допустим, некий объем CaCO3 содержит 3,01 · 1023 молекул. Как найти количество вещества, соответствующее данному объему?

Воспользуемся формулой моль.

Молярный объем

Выше мы находили количество вещества через молярную массу, но для газов это можно сделать и через молярный объем. Согласно закону Авогадро количество любого газа, равное 1 моль, будет занимать один и тот же объем, если газы рассматриваются при одинаковой температуре и давлении.

При стандартных физических условиях — температуре 0°С и давлении 1 атм или 760 мм ртутного столба, 1 моль газа занимает объем 22,4 л.

Молярный объем — это объем газа, взятого в количестве 1 моль. Он обозначается Vm.

При нормальных условиях Vm = 22,4 л/моль.

Значения молярного и фактического объема газа помогают найти количество вещества.

, где — фактический объем газа, а — молярный объем.

Пример 1

Сколько молей содержится в 120 литрах газа при нормальных условиях?

Рассчитаем по формуле моль.

Ответ: 120 литров любого газа при стандартных условиях содержат 5,36 моль.

Относительная плотность одного газа по другому

Иногда для решения задачи нужно знать, как найти молярную массу газа, о котором сообщается лишь его плотность по воздуху или по другому газу. Это возможно, если знать формулу относительной плотности, которая обозначается буквой D.

, где и — некие газы.