Cara menukar antara mol, jisim dan zarah

Hampir setiap soalan kuantitatif dalam bab konsep mol sebenarnya satu penukaran: anda diberi satu ukuran amaun dan diminta satu lagi. Mol terletak di tengah semuanya. Kuasai dua formula dan satu peta minda, dan jisim, mol serta bilangan zarah menjadi tiga pandangan bagi kuantiti yang sama yang boleh anda gerak antaranya sesuka hati. Panduan ini membina peta itu dan mengerjakan setiap arah.

Mol ialah hab, semuanya melaluinya

Anda tidak boleh melompat terus daripada jisim dalam gram kepada bilangan atom. Kedua-duanya menyambung kepada mol, dan mol ialah jambatannya. Bayangkan peta mudah:

jisim ⇄ mol ⇄ bilangan zarah

Untuk pergi daripada jisim ke zarah anda mesti melalui mol di tengah; untuk pergi daripada zarah kembali ke jisim, sekali lagi melalui mol. Jika anda sentiasa kembali ke mol dahulu, anda tidak akan mengelirukan formula.

Dua formula yang anda perlukan

Hanya dua hubungan melakukan semua kerja:

• Jisim dan mol: n = m ÷ M, dengan n bilangan mol, m jisim dalam gram, dan M jisim molar dalam g mol⁻¹. Disusun semula, m = n × M. Jisim molar M bersamaan secara berangka dengan jisim molekul (atau formula) relatif, jadi setelah anda boleh mencari Mr anda ada M.
• Mol dan zarah: N = n × NA, dengan N bilangan zarah dan NA pemalar Avogadro, 6.02 x 10²³ mol⁻¹. Disusun semula, n = N ÷ NA. “Zarah” boleh bermaksud atom, molekul, atau ion, bergantung pada bahan, satu perkara yang kita kembali kepadanya di bawah.

Itulah keseluruhan kit alat. Setiap penukaran ialah satu atau kedua-duanya digunakan dalam urutan yang betul.

Contoh kerja satu: jisim ke mol

Berapa mol dalam 8 g natrium hidroksida, NaOH?

• Jisim molar NaOH = 23 + 16 + 1 = 40 g mol⁻¹.
• n = m ÷ M = 8 ÷ 40 = 0.2 mol.

Latih langkah tunggal ini sehingga ia serta-merta di mol daripada jisim.

Contoh kerja dua: mol ke zarah

Berapa unit formula dalam 0.2 mol NaOH itu?

• N = n × NA = 0.2 × 6.02 × 10²³ = 1.204 × 10²³ unit formula.

Perhatikan anda mendarab apabila pergi daripada mol ke zarah, kerana satu mol sudah mengandungi bilangan zarah yang amat besar.

Contoh kerja tiga: zarah sepanjang jalan ke jisim

Ini perjalanan jauh, zarah ke mol ke jisim, dan ia menunjukkan mengapa hab itu penting.

Berapa jisim 3.01 × 10²³ molekul karbon dioksida, CO₂?

• Langkah ke mol: n = N ÷ NA = (3.01 × 10²³) ÷ (6.02 × 10²³) = 0.5 mol.
• Langkah ke jisim: jisim molar CO₂ = 12 + (2 × 16) = 44 g mol⁻¹, jadi m = n × M = 0.5 × 44 = 22 g.

Kita pergi zarah → mol → jisim, berhenti di mol di tengah tepat seperti kata peta.

Perhatikan maksud “zarah”

Perangkap biasa: soalan mungkin meminta atom sedangkan anda telah mencari molekul. Satu mol air mengandungi 6.02 x 10²³ mol⁻¹ molekul H₂O, tetapi setiap molekul ada tiga atom, jadi ia mengandungi tiga kali ganda bilangan atom. Begitu juga satu mol sebatian ion mengandungi bilangan unit formula yang tetap, dan anda mungkin perlu menaikkan skala untuk ion individu. Sentiasa baca sama ada soalan mahu molekul, atom atau ion, dan darabkan dengan bilangan zarah itu dalam satu unit formula jika perlu.

Jalan ketiga pilihan: isi padu gas

Bagi gas ada ukuran keempat yang terpaut kepada hab yang sama. Pada keadaan bilik, satu mol mana-mana gas menempati 24 dm³ mol⁻¹, jadi n = V ÷ 24 (dengan V dalam dm³). Ia mencucuk ke dalam peta yang sama, mol di tengah, jadi soalan isi padu gas hanyalah satu lagi jejari daripada mol. Anda boleh melatih cabang itu berasingan setelah arah jisim dan zarah terasa mantap.

Kekalkan penukaran kemas

Tiga tabiat melindungi markah. Pertama, sentiasa cari jisim molar dengan berhati-hati, membuka kurungan, M yang salah merosakkan setiap langkah selepasnya. Kedua, kekalkan kuasa sepuluh kemas apabila membahagi atau mendarab dengan 6.02 × 10²³; tulis bentuk piawai dengan jelas dan bukan rentetan sifar yang panjang. Ketiga, namakan zarah anda, tulis “molekul” atau “atom” di sebelah nombor supaya anda menjawab soalan yang sebenarnya ditanya. Tunjuk setiap penukaran pada barisnya sendiri supaya pemeriksa boleh memberi markah kaedah walaupun satu langkah aritmetik tergelincir.

Setelah idea hab itu klik, soalan-soalan ini berhenti terasa seperti jenis berasingan dan menjadi satu kemahiran dilihat dari sisi berbeza. Anda boleh menyemak mana-mana penukaran serta-merta dengan kalkulator mol kami sambil membina keyakinan. Dan jika anda mahu seorang guru memerhati jisim molar dan kuasa sepuluh anda secara langsung dan membetulkan langkah tepat yang anda salah, kelas dalam talian satu-ke-satu kami bersama guru Kimia SPM kami yang berpengalaman dibina untuk itu, dari RM50 sejam dengan pelajaran percubaan satu jam berbayar.