‫מול ומשקל מולקולרי‪ ,‬משוואה כימית

1.

‫כימיה‪ ,‬מצגת ‪4‬‬
‫מול ומשקל מולקולרי‪ ,‬משוואה כימית‬
‫מכללת רידמן‬
‫ד"ר דליה גורדון‬
‫‪1‬‬

2.

‫מול ומשקל מולקולארי‬
‫• כששוקלים אטומים משתמשים ביחידות של גרמים‬
‫• אבל אם נשקול אטומים בודדים מסתבר שמדובר‬
‫במשקל מאוד מאוד קטן‬
‫למשל ‪ :‬אטום אורניום אחד ישקול‬
‫‪ 3.95*10 -22‬גרם‬
‫ולכן בעייתי מאוד לבצע שקילה שלו במאזניים‬
‫• על מנת להתגבר על מכשול זה הומצאה יחידה‬
‫כימית חדשה הקרויה מול )‪(mole‬‬
‫‪2‬‬

3.

‫מול‬
‫• זהו שם שמייצג מספר קבוע של חלקיקים‪ ,‬את‬
‫המספר ‪( 6.02x1023‬כמו שתריסר מייצג את‬
‫המספר ‪.)12‬‬
‫• מספר זה נקרא מספר אבוגדרו‪.‬‬
‫• מול זוהי כמות החומר אשר מכילה מספר‬
‫אבוגדרו ( ‪ ) 6.02x1023‬חלקיקי החומר‪.‬‬
‫• החלקיקים יכולים להיות אטומים‪ ,‬מולקולות‪ ,‬יונים‪,‬‬
‫אלקטרונים‪ ,‬וכו'‪.‬‬
‫‪3‬‬

4.

‫מול‬
‫• אם נישקול ‪ 1000‬זרעים של חיטה ו‪ 1000-‬זרעים‬
‫של פרג – המישקל יהיה שונה‪ ,‬ונוכל לקבוע איזה‬
‫זרע כבד יותר‪ .‬כך גם עם אטומים וחלקיקים‬
‫זעירים אחרים‪ .‬אם ניקח מספר זהה של חלקיקים‬
‫נוכל לקבוע מי כבד יותר‪.‬‬
‫• מול – כמות המכילה את אותו המספר של‬
‫חלקיקים אלמנטריים (אטומים‪ ,‬יונים‪ ,‬אלקטרונים‪,‬‬
‫מולקולות) שיש ב‪ 0.012-‬ק"ג פחמן טהור‪.‬‬
‫‪4‬‬

5. מול (mole)

‫מול )‪(mole‬‬
‫• מספר אבוגדרו = ‪ 1‬מול = ‪ 6.02*1023‬חלקיקים‬
‫• מסה מולרית ‪ -‬מציין את המשקל של מול חלקיקים‬
‫• כל יסוד ייתן מסה מולרית שונה (המופיעה בטבלה‬
‫המחזורית)‬
‫• מסה מולרית = מסה אטומית (המופיעה בטבלה‬
‫המחזורית) מבוטאת בגרמים‬
‫• **** אם ניקח יסודות שונים‪ ,‬במשקל הזהה למסה המולרית‬
‫שלהם (המספר שמופיע בטבלה) ‪ ,‬נמצא כי בכל אחד מהם‬
‫לקחנו מספר שווה (אבוגדרו) של חלקקיקים****‬
‫‪5‬‬

6. 1 מול תמיד יציין את מספר החלקיקים

‫‪ 1‬מול תמיד יציין את מספר החלקיקים‬
‫• מהם החלקיקים? תלוי במקרה‬
‫• מול ‪ Ar‬ייתן ‪ 6.02*1023‬אטומים‬
‫• מול ‪ H2O‬ייתן ‪ 6.02*1023‬מולקולות ‪H2O‬‬
‫• ‪ 1‬מול מולקולות ‪ H2O‬נותן ‪ 2‬מול אטומי מימן ‪H‬‬
‫ו‪ 1-‬מול אטומי חמצן ‪O‬‬
‫• הכל תלוי על איזה חלקיק מסתכלים‬
‫‪6‬‬

7.

‫• ‪ M‬מסה מולרית‪:‬‬
‫• זהו המסה בגרמים של "חבילת" חומר המכילה מול‬
‫( ‪ )6.02x1023‬חלקיקים של אותו חומר‪.‬‬
‫• המסות המולריות הן מסות יחסיות המבוטאות בגרם למול‬
‫חלקיקים‪ .‬הן אינן מספרים שלמים‪ ,‬כיוון שהן ממוצעי המסות‬
‫המולריות של כל האיזוטופים של היסוד הנתון‪.‬‬
‫• אם נשקול "חבילה" של ‪ 6.02x1023‬אטומים של יסוד מסוים‪,‬‬
‫נקבל את הערך המספרי המתאים למסה האטומית‬
‫המופיעה בטבלה המחזורית‬
‫מסה אטומית זהו מספר המסה = ‪ A‬כפי שלמדנו‪( .‬מס'‬
‫הפרוטונים ‪ +‬מס' הנאוטרונים‪ ,‬ביחידות של מסה אטומית‬
‫ולא בגרמים)‬
‫‪7‬‬

8. חישוב מסה מולרית (Mw=Molar weight)

‫חישוב מסה מולרית (‪)Mw=Molar weight‬‬
‫• מסה מולרית = משקלם של ‪ 1‬מול חלקיקים‬
‫• משקל מולקולרי של מולקולה שווה לסכום המשקל‬
‫המולקולרי של האטומים המרכיבים אותה‬
‫• לדוגמה‪ 1:‬מול ‪H2O‬‬
‫• ‪ 16 = O‬גרם עבור ‪ 1‬מול‬
‫‪ 1 - H‬גרם עבור אחד מול (יש לנו שני מול אטומים של‬
‫מימן)‬
‫חישוב הנוסחה‬
‫)‪ 18 = 2*1 + 16 = Mw(H2O‬גרם למול‬
‫משקל מולקולרי = מסה מולרית מבוטאת בגרמים‬
‫‪8‬‬

9.

‫איך מחשבים?‬
‫מספר מולים * מסה מולרית גרם למול = מסה גרמים‬
‫= מסה‬
‫מסה מולרית גרם למול‬
‫מספר מולים‬
‫גרמים‬
‫מספר המולים‬
‫‪9‬‬
‫= מסה גרמים‬
‫מסה מולרית גרם למול‬

10. תגובות כימיות

‫תגובות כימיות‬
‫תגובה כימית (ריאקציה כימית) היא תהליך שבו‬
‫משתנה מבנה המולקולות המרכיבות את החומר‪.‬‬
‫שינוי פיזיקלי‪ ,‬כמו הרתחת מים לאדים‪ ,‬איננו‬
‫נחשב לתגובה כימית‪.‬‬
‫תגובה כימית כרוכה‪ ,‬בדרך כלל‪ ,‬ביצירה או‬
‫בשבירה של קשר כימי במולקולה‪.‬‬
‫‪10‬‬

11. כתיבת משוואה כימית

‫כתיבת משוואה כימית‬
‫• המגיבים ‪ - reactants -‬החומרים שנכנסים לתגובה‬
‫הכימית ומגיבים זה עם זה‪.‬‬
‫• התוצרים ‪ - products -‬החומרים המתקבלים בסוף‬
‫התגובה‪.‬‬
‫מתאן יכול להגיב עם חמצן ולבעור‪ ,‬כך נוצרים פחמן‬
‫דו חמצני ומים‪:‬‬
‫‪CH4 + O2‬‬
‫‪CO2 + H2O‬‬
‫אך המשוואה אינה מאוזנת!‬
‫‪11‬‬

12. איזון משוואה כימית

‫איזון משוואה כימית‬
‫• המגיבים ‪-‬מה שנכנס לתגובה‬
‫• התוצרים – החומרים המתקבלים בסוף התגובה‬
‫‪C+D‬‬
‫‪12‬‬
‫‪A+B‬‬
‫‪CO2 + H2O‬‬
‫‪CH4 + O2‬‬
‫התוצרים‬
‫המגיבים‬

13. איזון משוואות כימיות

‫איזון משוואות כימיות‬
‫איזון משוואה מבוסס על חוק שימור החומר הקובע‬
‫כי אטומים אינם נעלמים ואינם נוצרים‪ ,‬אלא יוצרים‬
‫מולקולות חדשות‪.‬‬
‫הכמות של כל אטום בצד שמאל של משוואה ‪-‬‬
‫(מגיבים)‬
‫שווה לכמות של אותו אטום בצד ימין של המשוואה ‪-‬‬
‫(תוצרים)‪.‬‬
‫‪13‬‬

14. איזון משוואה כימית

‫איזון משוואה כימית‬
‫• בתהליך איזון משוואה אנו מוסיפים מקדמים לפני‬
‫הנוסחאות הכימיות של החומרים המשתתפים‬
‫בתגובה‪ ,‬כך שמספר האטומים יהיה זהה משני צידי‬
‫המשוואה‪.‬‬
‫‪CH4 + O2‬‬
‫לפני איזון המשוואה‪CO2 + H2O :‬‬
‫יסוד‬
‫‪C‬‬
‫‪O‬‬
‫‪H‬‬
‫מגיבים‬
‫‪1‬‬
‫‪2‬‬
‫‪4‬‬
‫תוצרים‬
‫‪1‬‬
‫‪3‬‬
‫‪2‬‬
‫‪14‬‬

15.

‫לאחר איזון המשוואה‪:‬‬
‫‪CO2 + 2H2O‬‬
‫יסוד‬
‫‪CH4 + 2O2‬‬
‫מגיבים תוצרים‬
‫‪1‬‬
‫‪4‬‬
‫‪4‬‬
‫‪C‬‬
‫‪O‬‬
‫‪H‬‬
‫לפני איזון המשוואה‪CO2 + H2O :‬‬
‫‪1‬‬
‫‪4‬‬
‫‪4‬‬
‫‪CH4 + O2‬‬
‫יסוד‬
‫מגיבים‬
‫תוצרים‬
‫‪C‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪O‬‬
‫‪2‬‬
‫‪3‬‬
‫‪H‬‬
‫‪4‬‬
‫‪2‬‬
‫‪15‬‬

16. כללים באיזון משוואה כימית

‫כללים באיזון משוואה כימית‬
‫• כתבו את המשוואה הבלתי מאוזנת‪.‬‬
‫• התחילו לאזן את המשוואה מהמולקולה שמכילה‬
‫הכי הרבה אטומים‪.‬‬
‫• השאירו יסודות ומולקולות יסוד לסוף‪.‬‬
‫• אין לשנות את הנוסחה הכימית של המולקולות‪.‬‬
‫‪16‬‬

17.

‫דוגמא לאיזון משוואה‬
‫לפני איזון‪:‬‬
‫‪Cu + AgNO3 → Ag + Cu(NO3)2‬‬
‫יסוד‬
‫‪17‬‬
‫מגיבים תוצרים‬
‫‪Cu‬‬
‫‪Ag‬‬
‫‪N‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪2‬‬
‫‪O‬‬
‫‪3‬‬
‫‪6‬‬

18.

‫לפני איזון‪:‬‬
‫‪Cu + AgNO3 → Ag + Cu(NO3)2‬‬
‫אחרי איזון‪:‬‬
‫‪Cu + 2AgNO3 → 2Ag + Cu(NO3)2‬‬
‫יסוד‬
‫‪18‬‬
‫מגיבים תוצרים‬
‫‪Cu‬‬
‫‪Ag‬‬
‫‪N‬‬
‫‪1‬‬
‫‪2‬‬
‫‪2‬‬
‫‪1‬‬
‫‪2‬‬
‫‪2‬‬
‫‪O‬‬
‫‪6‬‬
‫‪6‬‬
‫יסוד‬
‫מגיבים תוצרים‬
‫‪Cu‬‬
‫‪Ag‬‬
‫‪N‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪2‬‬
‫‪O‬‬
‫‪3‬‬
‫‪6‬‬