Bütün kimyəvi maddələrin molekulyar çəkiləri. Nisbi molekulyar çəki. Nə öyrənmişik
Atomlar və molekullar maddənin ən kiçik hissəcikləridir, buna görə də ölçü vahidi olaraq atomlardan birinin kütləsini seçə və seçilmiş birinə nisbətən digər atomların kütlələrini ifadə edə bilərsiniz. Beləliklə, molyar kütlə nədir və onun ölçüsü nədir?
Molar kütlə nədir?
Atom kütlələri nəzəriyyəsinin banisi atom kütlələri cədvəlini tərtib edən və hidrogen atomunun kütləsini vahid kimi götürən alim Daltondur.
Molar kütlə bir mol maddənin kütləsidir. Bir mol, öz növbəsində, kimyəvi proseslərdə iştirak edən müəyyən miqdarda kiçik hissəcikləri ehtiva edən maddənin miqdarıdır. Bir moldə olan molekulların sayı Avoqadro ədədi adlanır. Bu dəyər sabitdir və dəyişmir.
düyü. 1. Avoqadro nömrəsi üçün formula.
Beləliklə, maddənin molyar kütləsi 6,02 * 10 ^ 23 elementar hissəcikdən ibarət olan bir molun kütləsidir.
Avoqadro nömrəsi eyni həcmdə qazlarda molekulların sayının həmişə eyni olduğunu sübut edən italyan alimi Amedeo Avaqadronun şərəfinə adını almışdır.
Beynəlxalq SI sistemində molar kütlə kq/mol ilə ölçülür, baxmayaraq ki, bu dəyər adətən qram/mol ilə ifadə edilir. Bu dəyər ingiliscə M hərfi ilə işarələnir və molyar kütlə üçün formula aşağıdakı kimidir:
burada m maddənin kütləsidir, v isə maddənin miqdarıdır.
düyü. 2. Molar kütlənin hesablanması.
Maddənin molyar kütləsini necə tapmaq olar?
D.İ.Mendeleyev cədvəli bu və ya digər maddənin molyar kütləsini hesablamağa kömək edəcəkdir. İstənilən maddəni götürək, məsələn, sulfat turşusu.Onun formulası belədir: H 2 SO 4. İndi cədvələ müraciət edək və turşunu təşkil edən elementlərin hər birinin atom kütləsinin nə qədər olduğuna baxaq. Kükürd turşusu üç elementdən ibarətdir - hidrogen, kükürd, oksigen. Bu elementlərin atom kütləsi müvafiq olaraq 1, 32, 16-dır.
Məlum olur ki, ümumi molekulyar çəki 98 atom kütlə vahididir (1 * 2 + 32 + 16 * 4). Beləliklə, bir mol sulfat turşusunun 98 qram ağırlığında olduğunu öyrəndik.
Maddənin molyar kütləsi ədədi olaraq nisbi molekulyar kütləyə bərabərdirsə struktur bölmələri maddələr molekullardır. Maddənin struktur vahidləri atomlardırsa, maddənin molyar kütləsi də nisbi atom kütləsinə bərabər ola bilər.
1961-ci ilə qədər bir oksigen atomu atom kütləsi vahidi kimi qəbul edilirdi, lakin bütöv bir atom deyil, onun 1/16 hissəsidir. Eyni zamanda kimyəvi və fiziki vahid kütlə eyni deyildi. Kimyəvi fiziki maddədən 0,03% çox idi.
Hazırda fizika və kimyada vahid ölçmə sistemi qəbul edilmişdir. Standart e.m. Karbon atomunun kütləsinin 1/12 hissəsi seçilir.
düyü. 3. Karbonun atom kütləsinin vahidinin düsturu.
İstənilən qazın və ya buxarın molyar kütləsini ölçmək çox asandır. Nəzarətdən istifadə etmək kifayətdir. Qaz halında olan bir maddənin bir və eyni həcmi eyni temperaturda başqa bir maddə ilə kəmiyyətcə bərabərdir. Buxarın həcmini ölçmək üçün məlum üsul, yerdəyişən havanın miqdarını təyin etməkdir. Bu proses ölçmə cihazına aparan yanal qolu istifadə edərək həyata keçirilir.
Molar kütlə anlayışı kimyada çox vacibdir. Onun hesablanması polimer kompleksləri və bir çox başqa reaksiyalar yaratmaq üçün lazımdır. Əczaçılıqda müəyyən bir maddənin bir maddədəki konsentrasiyası molar kütlədən istifadə etməklə müəyyən edilir. Həmçinin, molar kütlə biokimyəvi tədqiqatlar apararkən (bir elementdə mübadilə prosesi) vacibdir.
Hal-hazırda elmin inkişafı sayəsində, demək olar ki, bütün qan komponentlərinin, o cümlədən hemoglobinin molekulyar çəkiləri məlumdur.
Biz nə öyrəndik?
Kimya fənnindən 8-ci sinifdə mühüm mövzu “maddənin molyar kütləsi”dir. Molar kütlə mühüm fiziki və kimyəvi anlayışdır. Molar kütlə bir maddənin xarakteristikasıdır, bir maddənin kütləsinin bu maddənin mol sayına nisbəti, yəni bir mol maddənin kütləsidir. kq/mol və ya qram/mol ilə ölçülür.
Mövzuya görə test
Hesabatın qiymətləndirilməsi
Orta reytinq: 4.2. Alınan ümumi reytinqlər: 331.
Heç kimə sirr deyil ki, kimyəvi əlamətlər mürəkkəb maddənin tərkibini düsturlar şəklində təsvir etməyə imkan verir.
Kimyəvi formula kimyəvi işarələr və göstəricilər vasitəsilə maddənin tərkibinin şərti qeydidir.
Düsturlar molekulyar, struktur, elektron və digərləri fərqləndirir.
Molekulyar düsturlar(H3P04, Fe203, A1 (OH) 3, Na2S04, 02 və s.) keyfiyyət (yəni maddənin hansı elementlərdən ibarət olduğunu) və kəmiyyət (yəni maddədə hər bir elementin neçə atomu var) tərkibini göstərir.
Struktur formullar molekuldakı atomların birləşmə qaydasını göstərin, atomları tire ilə birləşdirin (bir tire - molekuldakı iki atom arasında bir kimyəvi bağ).
Nisbi atom və molekulyar çəki
Nisbi atom kütləsi maddə və ya element ölçüsüz kəmiyyətdir. Niyə ölçüsüz, çünki kütlənin ölçüləri olmalıdır?
Səbəb kq-da maddənin atom kütləsinin çox kiçik olması və 10 ilə mənfi 27 dərəcə arasında ifadə olunmasıdır. Hesablamalarda bu göstəricinin nəzərə alınmaması üçün hər bir elementin kütləsi karbon izotopunun kütləsinin 1/12 nisbətinə gətirib çıxardı. Bu səbəbdən karbonun nisbi atom kütləsi 12 vahiddir.
Nisbi atom kütlələrinin müasir dəyərləri D.I.Mendeleyevin elementlərinin dövri cədvəlində verilmişdir. Əşyaların çoxu var
Bu elementlərin izotoplarının təbii qarışığının atom kütlələrinin orta arifmetik dəyərləri.
Məsələn, hidrogenin nisbi kütləsi 1, oksigen isə 16-dır.
Sadə və mürəkkəb maddələrin nisbi molekulyar çəkisi ədədi olaraq molekulu təşkil edən atomların nisbi atom kütlələrinin cəminə bərabərdir.
Məsələn, iki hidrogen atomu və bir oksigen atomundan ibarət suyun nisbi molekulyar çəkisi belədir.
Kimyəvi düstur həm kimyəvi tərkibi, həm də molekulyar çəkisini hesablamaq üçün istifadə edilə bilər.
Kimyəvi düsturlarla müəyyən edilən kəmiyyət tərkibi kimyəvi tərkibə görə aparılan çoxsaylı hesablamalar üçün böyük əhəmiyyət kəsb edir.
Kimyəvi düsturla maddənin nisbi molekulyar kütləsinin hesablanması elementlərin nisbi atom kütlələrinin məhsullarını kimyəvi düstura uyğun göstəricilərlə əlavə etməklə həyata keçirilir.
Bir maddənin molekulyar çəkisinin bir az daha yüksək hesablanmasını müzakirə etdik.
Kimyəvi kalkulyatorumuzun avtomatlaşdırdığı vəzifə məhz budur.
Bir maddənin molekulyar kütləsini bilməklə, molyar kütləni hesablamaq bizə heç bir xərc tələb etmir.
Güvə- eynini ehtiva edən bir sistemdə maddə miqdarı var struktur elementləri 12 qram ağırlığında karbon-12-də neçə atom var
Beləliklə, bir maddənin molar kütləsi nisbi molekulyar kütləyə tam uyğundur və qram / mol ölçüsünə malikdir.
Beləliklə, suyun molar kütləsi 18 qram / mol təşkil edir.
Bir maddənin molar kütləsi nisbət kimi müəyyən edilə bilər maddənin müəyyən hissəsinin kütləsi Kimə maddənin miqdarı bu hissədə
Fərqli xüsusiyyətlər
Maddənin molar kütləsini hesablayan digər kalkulyatorlara münasibətdə bu kalkulyator aşağıdakı xüsusiyyətlərə malikdir:
Düstur, məsələn, mötərizələrdən ibarət ola bilər
Düsturda bir əmsal ola bilər
Düsturdakı hər bir kimyəvi elementin kütlə paylarını hesablamağa ehtiyac varsa, onlayn olaraq bir maddənin Kütləvi Fraksiya kalkulyatorundan istifadə etməlisiniz.
Nə molyar kütlələr kimyəvi elementlər dairəvi deyil?
"Nisbi kütlə" anlayışının haradan gəldiyini oxusanız, "dairəvi olmayan" kütlənin bir element üçün olacağını güman etmək məntiqlidir - karbon ... Kütlələri "yuvarlaqlaşdırılmamış" başqa kimyəvi elementlər olacaqmı? Şübhələnirəm.
sintaksis
molar formula [!]
burada düstur kimyəvi üçün ixtiyari düsturdur.
Diqqət! Düsturdakı kimyəvi elementlər dövri cədvəldəki kimi göstərilməlidir.
sadə bir nümunə, hərflərə (böyük və ya kiçik hərflərə) hörmət etməmək üçün səhvin dəyərinin nə olduğunu göstərəcək
CO yazsaq, bunlar karbon və oksigen, Co yazsaq, bu kobaltdır.
Düsturun istənilən hissəsinə xidmət simvolu (nida işarəsi) daxil edə bilərsiniz.
Bizə nə verir?
Bütün parametrləri istifadə olunan dəqiqlik səviyyəsinə yuvarlaqlaşdırır məktəb kurikulumu... Məktəb problemlərini həll edənlər üçün çox əlverişlidir.
Məsələn, məktəb dərsliklərində suyun molyar kütləsi 18-dir və daha dəqiq alqoritmləri nəzərə alsaq, molyar kütlənin 18,01528 olduğunu alırıq. Fərq kiçikdir, lakin, məsələn, kimyəvi maddənin kütlə hissəsini hesablasanız, çıxış parametrlərində kiçik, lakin çox xoşagəlməz bir uyğunsuzluq əldə edirsiniz ki, bu da kalkulyatorun təcrübəsiz istifadəçilərini çaşdıra bilər.
Nümunələr
sorğu yazmaq molar NaMgU3O24C18H27
cavabını alırıq
Giriş parametrlərində nida işarəsi yazsaq, onda aşağıdakı cavabı alırıq
Atomların və molekulların kütlələri çox kiçikdir, ona görə də ölçü vahidi kimi atomlardan birinin kütləsini seçmək və ona nisbətən qalan atomların kütlələrini ifadə etmək rahatdır. Hidrogen atomunun kütləsini vahid kimi götürərək atom kütlələri cədvəlini tərtib edən atom nəzəriyyəsinin banisi Dalton məhz belə etdi.
1961-ci ilə qədər fizikada 16 O oksigen atomunun kütləsinin 1/16-sı atom kütlə vahidi (amu qısaldılmış), kimyada isə qarışıq olan təbii oksigenin orta atom kütləsinin 1/16-sı qəbul edilirdi. üç izotopdan ibarətdir. Kimyəvi kütlə vahidi fiziki olandan 0,03% çox idi.
Elementin atom kütləsi və nisbi atom kütləsi
Hazırda fizika və kimyada vahid ölçmə sistemi qəbul edilir. Standart atom kütləsi vahidi olaraq 12 C karbon atomunun kütləsinin 1/12 hissəsi seçilmişdir.
1 amu = 1/12 m (12 C) = 1,66057 × 10 -27 kq = 1,66057 × 10 -24 q.
TƏrif
Elementin nisbi atom kütləsi (A r) element atomunun orta kütləsinin atomun kütləsinin 1/12 hissəsinə 12 C nisbətinə bərabər ölçüsüz kəmiyyətdir.
Nisbi atom kütləsi hesablanarkən yer qabığında elementlərin izotoplarının çoxluğu nəzərə alınır. Məsələn, xlorun iki izotopu 35 Сl (75,5%) və 37 Сl (24,5%) var.Xlorun nisbi atom kütləsi:
A r (Cl) = (0,755 × m (35 Cl) + 0,245 × m (37 Cl)) / (1/12 × m (12 C) = 35,5.
Nisbi atom kütləsinin tərifindən belə çıxır ki, atomun orta mütləq kütləsi nisbi atom kütləsinin amu ilə vurulmasına bərabərdir:
m (Cl) = 35,5 × 1,66057 × 10 -24 = 5,89 × 10 -23 g.
Elementin nisbi molekulyar çəkisi
TƏrif
Nisbi molekulyar çəki (M r) maddə molekulunun kütləsinin atomun kütləsinin 1/12 hissəsinə nisbətinə bərabər olan ölçüsüz kəmiyyətdir 12 C.
Molekulun nisbi molekulyar çəkisi molekulu təşkil edən atomların nisbi atom kütlələrinin cəminə bərabərdir, məsələn:
M r (N 2 O) = 2 × A r (N) + A r (O) = 2 × 14.0067 + 15.9994 = 44.0128.
Molekulun mütləq kütləsi nisbi molekulyar çəkinin amu ilə vurulmasına bərabərdir.
Maddələrin adi nümunələrində atomların və molekulların sayı çox böyükdür, buna görə də bir maddənin miqdarını xarakterizə edərkən xüsusi bir ölçü vahidi - mol istifadə olunur.
Mole, 12 C izotopunun 12 q-da karbon atomlarının olduğu qədər hissəciklərin (molekullar, atomlar, ionlar, elektronlar) ehtiva etdiyi maddənin miqdarıdır.
Bir atomun kütləsi 12 C 12 amu-a bərabərdir, buna görə də 12 q izotopun 12 C-də atomların sayı bərabərdir:
N A = 12 q / 12 x 1,66057 x 10 -24 g = 1 / 1,66057 x 10 -24 = 6,0221 x 10 -23.
Beləliklə, maddənin bir molunda bu maddənin 6,0221 × 10 -23 hissəcikləri var.
N A fiziki kəmiyyəti Avoqadro sabiti adlanır, ölçüsü = mol -1 olur. 6,0221 × 10 -23 rəqəmi Avoqadro nömrəsi adlanır.
TƏrif
Molar kütlə (M) 1 mol maddənin kütləsidir.
Molar kütlənin M və nisbi molekulyar kütlə M r-nin ədədi dəyərlərinin bərabər olduğunu göstərmək asandır, lakin birinci kəmiyyət [M] = g / mol ölçüsünə malikdir, ikincisi isə ölçüsüzdür:
M = N A × m (1 molekul) = N A × M r × 1 amu = (N A × 1 amu) × M r = × M r.
Bu o deməkdir ki, müəyyən bir molekulun kütləsi, məsələn, 44 amu, onda bir mol molekulun kütləsi 44 q-dır.
Avoqadro sabiti molekulyar münasibətlərdən molyar əlaqələrə keçidi təmin edən mütənasiblik əmsalıdır.
Beynəlxalq Vahidlər Sistemində (SI) əsas vahidlərdən biri də budur maddənin miqdarının vahidi moldur.
Güvə – bu, müəyyən bir maddənin (molekullar, atomlar, ionlar və s.) 0,012 kq (12 q) karbon izotopunda karbon atomu olduğu qədər struktur vahidini ehtiva edən maddənin miqdarıdır. 12 İLƏ .
Nəzərə alsaq ki, karbon üçün mütləq atom kütləsinin dəyəri m(C) = 1.99 10 26 kq, karbon atomlarının sayını hesablaya bilərsiniz N A 0,012 kq karbonun tərkibindədir.
Hər hansı bir maddənin molunda bu maddənin eyni sayda hissəcikləri (struktur vahidləri) var. Bir mol miqdarında bir maddənin tərkibində olan struktur vahidlərin sayı 6,02 10-dur. 23 və zəng etdi Avoqadro nömrəsi (N A ).
Məsələn, bir mol misdə 6,02 · 10 23 mis atomu (Cu), bir mol hidrogendə (H 2) isə 6,02 · 10 23 hidrogen molekulu var.
Molar kütlə(M) 1 mol miqdarında alınan maddənin kütləsidir.
Molar kütlə M hərfi ilə təyin olunur və ölçüsü [g / mol] var. Fizikada ölçü [kq / kmol] istifadə olunur.
Ümumi halda maddənin molyar kütləsinin ədədi qiyməti onun nisbi molekulyar (nisbi atom) kütləsinin qiyməti ilə ədədi olaraq üst-üstə düşür.
Məsələn, suyun nisbi molekulyar çəkisi:
Мr (Н 2 О) = 2Аr (Н) + Ар (O) = 2 ∙ 1 + 16 = 18 amu
Suyun molar kütləsi eyni dəyərə malikdir, lakin g / mol ilə ifadə edilir:
M (H 2 O) = 18 q / mol.
Beləliklə, tərkibində 6,02 · 10 23 su molekulu (müvafiq olaraq 2 · 6,02 · 10 23 hidrogen atomu və 6,02 · 10 23 oksigen atomu) olan bir mol suyun 18 qram kütləsi var. Suda maddənin miqdarı 1 mol, tərkibində 2 mol hidrogen atomu və bir mol oksigen atomu var.
1.3.4. Maddənin kütləsi ilə onun miqdarı arasında əlaqə
Maddənin kütləsini və onun kimyəvi formulunu və deməli, onun molyar kütləsinin qiymətini bilməklə maddənin miqdarını və əksinə, maddənin miqdarını bilməklə onun kütləsini təyin etmək olar. Belə hesablamalar üçün düsturlardan istifadə etməlisiniz:
burada ν - maddənin miqdarı, [mol]; m- maddənin kütləsi, [q] və ya [kq]; M maddənin molar kütləsidir, [q / mol] və ya [kq / kmol].
Məsələn, 5 mol miqdarında natrium sulfatın (Na 2 SO 4) kütləsini tapmaq üçün tapırıq:
1) nisbi atom kütlələrinin yuvarlaqlaşdırılmış qiymətlərinin cəmi olan Na 2 SO 4-ün nisbi molekulyar çəkisinin dəyəri:
Мr (Na 2 SO 4) = 2Аr (Na) + Ар (S) + 4Аr (O) = 142,
2) maddənin molar kütləsinin ədədi bərabər qiyməti:
M (Na 2 SO 4) = 142 q / mol,
3) və nəhayət, 5 mol natrium sulfat kütləsi:
m = ν M = 5 mol 142 q / mol = 710 q.
Cavab: 710.
1.3.5. Maddənin həcmi ilə onun miqdarı arasında əlaqə
Normal şəraitdə (n.o.), yəni. təzyiqdə R 101325 Pa (760 mm Hg) və temperatura bərabərdir T, 273,15 K (0 С) bərabərdir, bir mol müxtəlif qazlar və buxarlar eyni həcmi tutur, bərabər 22,4 l.
Normal şəraitdə 1 mol qaz və ya buxarın tutduğu həcmə deyilir molar həcmqazdır və mol başına litr ölçüsünə malikdir.
V mol = 22,4 l / mol.
Qaz halında olan maddənin miqdarını bilmək (ν ) və molar həcm dəyəri (V mol) onun həcmini (V) normal şəraitdə hesablaya bilərsiniz:
V = ν V mol,
burada ν maddənin miqdarıdır [mol]; V - qazlı maddənin həcmi [l]; V mol = 22,4 l / mol.
Və əksinə, həcmi bilmək ( V) normal şəraitdə qaz halında olan bir maddənin miqdarını hesablaya bilərsiniz (ν) :
