Условие
Какова масса половины моля воды? Сколько молей вещества содержится в 36 г воды? Сколько молекул в этой порции? Относительные атомные массы: водорода 1, кислорода 16.
Что известно и что ищем
- Известна формула воды и два разных вопроса: от молей к массе и от массы к молям.
- Молярная масса — это масса одного моля; она численно совпадает с относительной молекулярной массой, но измеряется в граммах на моль.
- Ищем переходы в обе стороны, а третий вопрос проверяет, помнит ли ребёнок про число частиц.
Ход решения
- Шаг 1. Считаем молярную массу воды. В молекуле два атома водорода и один атом кислорода: два умножить на один плюс шестнадцать даёт восемнадцать. Значит, один моль воды имеет массу 18 г.
- Шаг 2. Отвечаем на первый вопрос. Дано полмоля, поэтому массу одного моля делим пополам: 18 г делим на два и получаем 9 г.
- Шаг 3. Отвечаем на второй вопрос. Здесь дана масса, а ищем количество вещества: 36 г делим на молярную массу 18 г/моль, получаем 2 моль. Проверка простая — 36 г в два раза больше массы одного моля, значит и молей два.
- Шаг 4. Отвечаем на третий вопрос. Два моля умножаем на постоянную Авогадро 6,02·10²³ и получаем 1,204·10²⁴ молекул. Здесь важно не перепутать: 36 г — это про массу, а число молекул считается только через моли.
- Шаг 5. Собираем всё вместе в одну цепочку, которая пригодится во всех задачах курса: масса — количество вещества — число частиц. Любой переход идёт через моли, а не напрямую от граммов к числу молекул.
- Шаг 6. Формулируем вывод. Молярная масса — переводчик между граммами и молями; постоянная Авогадро — переводчик между молями и числом частиц. Всё, что нужно в расчёте, — выбрать правильного переводчика.
Проверь себя
- Ответ: половина моля воды — 9 г; в 36 г воды 2 моль и 1,204·10²⁴ молекул.
- Проверка вывода: оцените ответ на здравый смысл. Полмоля не может весить больше, чем моль; количество молей в 36 г воды должно быть больше одного, потому что моль весит меньше. Такая проверка ловит ошибку ещё до пересчёта.
- Ловушка: делить массу на относительную молекулярную массу и писать в ответе моли, забывая, что у молярной массы есть единица измерения в граммах на моль. Единицы в этой теме — не украшение, а способ поймать ошибку.
Как объяснить ребёнку
«Молярная масса — это вес одной упаковки. У воды упаковка весит 18 г. Если у тебя половина упаковки, значит 9 г; если 36 г, значит упаковок две, то есть два моля. А молекул в каждой упаковке всегда 6,02·10²³ — их просто умножаем на число упаковок».
Тема для отчёта родителю
«Молярная масса: расчёты массы и количества вещества, связь с числом частиц».
Формулировка задания — наш аналог по теме, а не текст из учебника.