WEBVTT

00:00:00.000 --> 00:00:03.890
Поговорим о концепции,
которая в начале, вероятно, смущает

00:00:03.890 --> 00:00:06.790
изучающих химию более всего.

00:00:06.790 --> 00:00:09.210
С другой стороны,
это одно из самых простых понятий.

00:00:09.210 --> 00:00:13.160
И это идея о "моль", которая в химии

00:00:13.160 --> 00:00:15.930
отличается от знания о насекомых

00:00:15.930 --> 00:00:19.060
которые едят ваши шубы в шкафу.

00:00:19.060 --> 00:00:22.740
Моль в химии - это просто число.

00:00:22.740 --> 00:00:26.410
Это просто число, которое равно 6,02

00:00:26.410 --> 00:00:27.980
умножить на 10 в 23.

00:00:27.980 --> 00:00:29.540
То есть это очень большое число.

00:00:29.540 --> 00:00:32.490
И его также называют числом Авогадро.

00:00:32.490 --> 00:00:34.616
Может быть, я сделаю видео об Авогадро.

00:00:34.616 --> 00:00:40.106
Число Авогадро.

00:00:40.106 --> 00:00:41.600
Но это все, что вам нужно знать.

00:00:41.600 --> 00:00:43.160
Моль - это просто число.

00:00:43.160 --> 00:00:45.980
Есть более византийское

00:00:45.980 --> 00:00:47.090
определение для моль.

00:00:47.090 --> 00:00:49.570
На самом деле это не ...
-- позвольте мне скопировать

00:00:49.570 --> 00:00:53.160
и вставить определение из Википедии.

00:00:53.160 --> 00:00:56.190
Вот определение из Википедии для моль.

00:00:56.190 --> 00:00:58.760
И, надеюсь, в конце этого видео
вы увидите, что

00:00:58.760 --> 00:00:59.650
они эквивалентны.

00:00:59.650 --> 00:01:01.870
Если вы только столкнулись
с этой концепцией,

00:01:01.870 --> 00:01:07.490
это не самое простое определение.

00:01:07.490 --> 00:01:09.550
Они пишут: "моль - это количество

00:01:09.550 --> 00:01:15.420
вещества системы, содержащей
столько же структурных элементов,

00:01:15.420 --> 00:01:20.860
сколько содержится атомов 
в углероде-12 массой 12 грамм".

00:01:20.860 --> 00:01:24.650
Я только что сказал вам, 
что моль равен 6,02 на 10 в 23.

00:01:24.650 --> 00:01:28.000
Так что если просто взять последнюю часть

00:01:28.000 --> 00:01:30.920
"атомов в углероде-12 массой 12 грамм".

00:01:30.920 --> 00:01:40.310
Это означает, что есть 1 моль углерода-12 
-- позвольте мне

00:01:40.310 --> 00:01:43.100
записать это вот так -- углерод-12.

00:01:43.100 --> 00:01:57.550
1 моль атомов углерода-12 содержится
в 12 граммах углерода.

00:01:57.550 --> 00:01:59.670
И вот почему моль полезен.

00:01:59.670 --> 00:02:02.890
Я мог бы вместо "1 моль", я мог

00:02:02.890 --> 00:02:08.880
написать, что есть 
6,02 на 10 в 23 атомов углерода,

00:02:08.880 --> 00:02:12.050
атомов углерода-12 в 12 граммах углерода.

00:02:12.050 --> 00:02:13.180
Как это понять?

00:02:13.180 --> 00:02:15.640
Или что еще это значит?

00:02:15.640 --> 00:02:17.690
Мы добавили "в углероде". 
И они сказали, что это

00:02:17.690 --> 00:02:21.070
количество вещества любых молекул, 
если переводить

00:02:21.070 --> 00:02:23.210
между атомными единицами массы и граммами.

00:02:23.210 --> 00:02:25.050
Все это я считаю очень запутанным.

00:02:25.050 --> 00:02:26.610
Как применять это в других случаях?

00:02:26.610 --> 00:02:29.020
Первое, что нужно понять: 
моль - это просто способ

00:02:29.020 --> 00:02:33.080
перевода между граммами 
и атомными единицами массы.

00:02:33.080 --> 00:02:35.630
Что такое один атом углерода-12?

00:02:35.630 --> 00:02:37.700
Какое у него массовое число?

00:02:37.700 --> 00:02:39.050
Оно равно 12.

00:02:39.050 --> 00:02:41.860
Вот почему он называется углерод-12,
а не углерод-14.

00:02:41.860 --> 00:02:47.130
Его масса равна 12 атомных единиц массы.

00:02:47.130 --> 00:02:50.060
То есть, если у вас есть что-то,
что имеет массу 12 а.е.м.

00:02:50.060 --> 00:02:54.990
и вы возьмёте 1 моль этого, 
6,02 на 10 в 23 штук,

00:02:54.990 --> 00:02:57.850
все эти атомы вместе

00:02:57.850 --> 00:03:01.840
будет иметь массу 12 грамм.

00:03:01.840 --> 00:03:10.020
Так что, если подумать, 1 грамм равен

00:03:10.020 --> 00:03:15.000
1 моль атомных единиц массы.

00:03:15.000 --> 00:03:16.550
Я буду писать а.е.м.

00:03:16.550 --> 00:03:23.690
Или вы можете написать 
1 грамм равен 6,02 на 10 в 23

00:03:23.690 --> 00:03:26.220
атомных единиц массы.

00:03:26.220 --> 00:03:28.390
И причина, почему это полезно 
-- и это отчасти

00:03:28.390 --> 00:03:31.540
просматривается в определении 
из Википедии -- это помогает

00:03:31.540 --> 00:03:34.140
нам перейти от атомного мира, 
где мы имеем дело

00:03:34.140 --> 00:03:37.050
с атомными единицами массы, 
и мы имеем дело с "о, у нас есть

00:03:37.050 --> 00:03:40.960
лишний нейтрон, поэтому добавим 
единицу к нашей атомной массе"

00:03:40.960 --> 00:03:43.540
перейти от атомного мира 
к нашему повседневному миру,

00:03:43.540 --> 00:03:45.540
где мы имеем дело с граммами.

00:03:45.540 --> 00:03:47.490
И в целом, грамм по-прежнему

00:03:47.490 --> 00:03:50.400
довольно небольшое количество массы.

00:03:50.400 --> 00:03:52.340
Это 1/1000 килограмма.

00:03:52.340 --> 00:03:54.210
Килограмм - это около 2 фунтов.

00:03:54.210 --> 00:03:56.590
Так что это где-то 1/500 фунта.

00:03:56.590 --> 00:03:58.470
Это не так много.

00:03:58.470 --> 00:04:03.570
Получается куча атомов 
в очень небольшом количестве.

00:04:03.570 --> 00:04:07.100
В 1 грамме углерода, или, по крайней мере, 
в 12 граммах углерода, находится

00:04:07.100 --> 00:04:11.070
громадное количество атомов. 
6,02 на 10 в 23 штук.

00:04:11.070 --> 00:04:12.670
Я, вероятно, должен был

00:04:12.670 --> 00:04:14.730
рассказать об этом в атоме.

00:04:14.730 --> 00:04:16.610
Это огромное количество.

00:04:16.610 --> 00:04:22.770
Может быть, чтобы визуализировать его, 
вы можете подумать о

00:04:22.770 --> 00:04:25.600
диаметре волоса. Если это волос, и это

00:04:25.600 --> 00:04:31.750
диаметр волоса, то вот здесь
1 миллион атомов углерода.

00:04:31.750 --> 00:04:35.130
1 миллион атомов углерода в ширину.

00:04:35.130 --> 00:04:43.660
Или, если вы возьмете яблоко, 
и вы попытаетесь

00:04:43.660 --> 00:04:48.170
выяснить, какая часть... 
Если вы попытаетесь сделать один из

00:04:48.170 --> 00:04:51.020
атомов яблока -- и очевидно, что яблоко имеет

00:04:51.020 --> 00:04:52.795
кучу разных типов атомов -- 
но если вы возьмете

00:04:52.795 --> 00:04:55.980
один из атомов 
и сделаете его размером с яблоко,

00:04:55.980 --> 00:04:58.690
то само яблоко станет размером с Землю.

00:04:58.690 --> 00:05:01.190
То есть один атом яблока относится к яблоку

00:05:01.190 --> 00:05:03.310
как само яблоко к Земле.

00:05:03.310 --> 00:05:07.810
Итак, очевидно, 
что нам трудно даже представить

00:05:07.810 --> 00:05:09.070
вещи такого размера.

00:05:09.070 --> 00:05:13.170
Предположим, что у вас есть 1 грамм

00:05:13.170 --> 00:05:15.480
1 грамм водорода.

00:05:15.480 --> 00:05:23.090
1 грамм водорода.

00:05:23.110 --> 00:05:25.540
Если у вас есть 1 грамм водорода,
это означает,

00:05:25.540 --> 00:05:29.400
что у вас есть 1 моль водорода.

00:05:29.400 --> 00:05:31.760
Почему я это знаю?

00:05:31.760 --> 00:05:35.070
Потому что атомная масса водорода
составляет 1 а.е.м.

00:05:35.070 --> 00:05:42.305
В целом, если вы возьмете любой элемент,
то какой будет масса 1 моль?

00:05:42.305 --> 00:05:43.980
Позвольте мне выбрать.

00:05:43.980 --> 00:05:48.435
1 моль алюминия.

00:05:48.435 --> 00:05:53.270
Если я возьму 6,02 на 10 в 23 атомов алюминия

00:05:53.270 --> 00:05:56.240
какой будет масса этого количества?

00:05:56.240 --> 00:06:00.780
Итак, каждый из них имеет массовое число 13,

00:06:00.780 --> 00:06:08.280
13 а.е.м. (!ОШИБКА! Не 13, а 27!).

00:06:08.280 --> 00:06:13.340
умножить на 6.02... на самом деле,

00:06:13.340 --> 00:06:14.200
я не буду писать это.

00:06:14.200 --> 00:06:15.620
Это может сбить вас с толку.

00:06:15.620 --> 00:06:18.810
Самый простой способ думать об этом, 
если у вас есть моль атомов,

00:06:18.810 --> 00:06:21.360
вы берете их массу 
-- а я брал его атомный номер,

00:06:21.360 --> 00:06:24.280
что неправильно --
вы берете их массовое число.

00:06:24.280 --> 00:06:27.310
В этом случае скажем, что оно равно 27.

00:06:27.310 --> 00:06:30.490
То есть, мы имеем дело с алюминием-27.

00:06:30.490 --> 00:06:36.760
Вы берете его массовое число, 
и если у вас есть 1 моль его,

00:06:36.760 --> 00:06:41.810
то масса 1 моль будет равна 27 граммов.

00:06:41.810 --> 00:06:44.340
В буквальном смысле, 
когда у вас есть один моль атомов

00:06:44.340 --> 00:06:49.090
получается прямая трансляция 
между его массовым числом и граммами.

00:06:49.090 --> 00:06:54.520
1 моль железа, скажем, железа-56.
Очевидно существует много

00:06:54.520 --> 00:06:58.450
изотопов железа.
Предположим, мы имеем дело с железом-56.

00:06:58.450 --> 00:07:00.380
Давайте скажем, что мы

00:07:00.380 --> 00:07:02.790
имеем дело с изотопом железа, который имеет

00:07:02.790 --> 00:07:04.610
массовое число 56.

00:07:04.610 --> 00:07:12.070
Если у меня есть 1 моль этого,
1 моль таких атомов

00:07:12.070 --> 00:07:16.170
будет иметь массу, 
и это несложная математика,

00:07:16.170 --> 00:07:23.180
56 граммов. 
И если подумать, сколько здесь

00:07:23.180 --> 00:07:25.170
будет атомных единиц массы?

00:07:25.170 --> 00:07:30.850
56 атомных единиц массы в каждом атоме.

00:07:30.850 --> 00:07:33.815
И у вас есть моль таких атомов.
Получается 6,02 на 10 в 23

00:07:33.815 --> 00:07:37.830
умножить на 56 атомных единиц массы.

00:07:37.830 --> 00:07:39.700
И затем вы делите на число атомных

00:07:39.700 --> 00:07:41.950
единиц массы в одном грамме.

00:07:41.950 --> 00:07:43.390
И вы получите 56 граммов.

00:07:43.390 --> 00:07:45.330
Но простой способ - просто брать

00:07:45.330 --> 00:07:47.280
массовое число, каким бы оно не было.

00:07:47.280 --> 00:07:50.100
Если у вас есть кремний, 
если у вас есть моль кремния,

00:07:50.100 --> 00:07:53.150
моль кремния будет иметь массу 
-- Я не буду говорить "вес"

00:07:53.150 --> 00:07:56.750
потому что это должно применимо 
на любой планете -- 28 граммов.

00:07:56.750 --> 00:08:04.175
А как насчет 2 молей кремния?

00:08:04.175 --> 00:08:05.230
Я напишу его массовое число.

00:08:05.230 --> 00:08:09.950
Скажем, кремний имеет массовое число 28.

00:08:09.950 --> 00:08:12.720
Два моля кремния.

00:08:12.720 --> 00:08:17.010
1 моль будет иметь массу 
28 грамм, поэтому 2 моля

00:08:17.010 --> 00:08:23.570
будут иметь массу 56 грамм.

00:08:23.570 --> 00:08:30.100
Скажем, у меня есть 
4 моля кислорода, который

00:08:30.100 --> 00:08:33.059
имеет массовое число 16.

00:08:33.059 --> 00:08:35.140
Какова будет их масса?

00:08:35.140 --> 00:08:37.659
Это огромное количество атомов кислорода.

00:08:37.659 --> 00:08:39.000
Какова будет их масса?

00:08:39.000 --> 00:08:44.750
Она будет равна 4 умножить на...
1 моль кислорода будет иметь

00:08:44.750 --> 00:08:52.960
массу 16 граммов.
Значит 4 моль будут иметь массу 64 грамма.

00:08:52.960 --> 00:08:55.660
Это сбивает с толку, потому что 
мы не привыкли к использованию слова

00:08:55.660 --> 00:08:58.490
"моль", как число, но все же это число.

00:08:58.490 --> 00:09:00.480
И оно позволяет нам

00:09:00.480 --> 00:09:06.640
переводить между этими 
атомными единицами массы и граммами.

00:09:06.640 --> 00:09:08.530
Вы скажете, как взять
такое количество грамм?

00:09:08.530 --> 00:09:11.610
Мы должны взять 
6,02 на 10 в 23 атомов углерода

00:09:11.610 --> 00:09:15.760
чтобы получить общую массу в 12 грамм.

00:09:15.760 --> 00:09:18.360
Вот и все, что моль означает.

00:09:18.360 --> 00:09:19.445
Это просто число.

00:09:19.445 --> 00:09:21.740
И я призываю вас побольше поиграть с тем,

00:09:21.740 --> 00:09:22.800
о чем мы сейчас говорили.

00:09:22.800 --> 00:09:25.140
Супер важно иметь
интуитивное понимание моль.

00:09:25.140 --> 00:09:27.780
Иначе вы будете путаться в дальнейшем,
когда мы

00:09:27.780 --> 00:09:31.470
начнем разбирать энергию, 
и сколько ее требуется

00:09:31.470 --> 00:09:34.330
в килоджоулях на моль, 
и какова энергия такой реакции,

00:09:34.330 --> 00:09:35.870
и иные похожие вещи.

00:09:35.870 --> 00:09:38.410
Так что действительно убедитесь, 
что вы переварили это.

00:09:38.410 --> 00:09:40.550
Пишите, если остались вопросы. 
Я, может быть, сделаю

00:09:40.550 --> 00:09:43.110
еще одно видео об этом,
потому что это очень важно.