Molekularne težine svih hemikalija. Relativna molekulska težina. Šta smo naučili
Atomi i molekuli su najmanje čestice materije, stoga, kao mjernu jedinicu, možete odabrati masu jednog od atoma i izraziti mase drugih atoma u odnosu na odabrani. Dakle, šta je molarna masa i koja je njena dimenzija?
Šta je molarna masa?
Osnivač teorije atomskih masa bio je naučnik Dalton, koji je sastavio tablicu atomskih masa i uzeo masu atoma vodika kao jedinicu.
Molarna masa je masa jednog mola supstance. Krtica je pak količina tvari koja sadrži određenu količinu sićušnih čestica koje su uključene u kemijske procese. Broj molekula sadržanih u jednom molu naziva se Avogadrov broj. Ova vrijednost je konstantna i ne mijenja se.
Rice. 1. Formula za Avogadrov broj.
Dakle, molarna masa supstance je masa jednog mola, koji sadrži 6,02 * 10 ^ 23 elementarne čestice.
Avogadrov broj je dobio ime u čast italijanskog naučnika Amedea Avagadra, koji je dokazao da je broj molekula u istoj zapremini gasova uvek isti.
Molarna masa u Međunarodnom sistemu SI mjeri se u kg/mol, iako se ova vrijednost obično izražava u gramima/mol. Ova vrijednost je označena engleskim slovom M, a formula za molarnu masu je sljedeća:
gdje je m masa supstance, a v količina supstance.
Rice. 2. Proračun molarne mase.
Kako pronaći molarnu masu supstance?
Tablica DI Mendelejeva pomoći će izračunavanju molarne mase ove ili one tvari. Uzmite bilo koju supstancu, na primjer, sumpornu kiselinu, njena formula izgleda ovako: H 2 SO 4. Sada se okrenimo tabeli i vidimo kolika je atomska masa svakog od elemenata koji čine kiselinu. Sumporna kiselina se sastoji od tri elementa - vodonika, sumpora, kiseonika. Atomska masa ovih elemenata je 1, 32, 16, respektivno.
Ispada da je ukupna molekularna težina 98 jedinica atomske mase (1 * 2 + 32 + 16 * 4). Tako smo saznali da jedan mol sumporne kiseline teži 98 grama.
Molarna masa supstance je numerički jednaka relativnoj molekulskoj masi ako strukturne jedinice supstance su molekule. Molarna masa tvari također može biti jednaka relativnoj atomskoj masi ako su strukturne jedinice tvari atomi.
Do 1961. atom kisika se uzimao kao jedinica atomske mase, ali ne cijeli atom, već njegov 1/16 dio. Istovremeno, hemijski i fizička jedinica mase nisu bile iste. Hemikalija je bila 0,03% više od fizičke.
Trenutno je u fizici i hemiji usvojen jedinstveni mjerni sistem. Standardno ea.m. Odabrana je 1/12 mase atoma ugljika.
Rice. 3. Formula jedinice atomske mase ugljika.
Molarnu masu bilo kojeg plina ili pare vrlo je lako izmjeriti. Dovoljno je koristiti kontrolu. Jedna te ista zapremina gasovite supstance po količini je jednaka drugoj materiji na istoj temperaturi. Poznata metoda za mjerenje volumena pare je određivanje količine istisnutog zraka. Ovaj proces se izvodi pomoću bočne ruke koja vodi do mjernog uređaja.
Koncept molarne mase je veoma važan u hemiji. Njegov proračun je neophodan za stvaranje polimernih kompleksa i mnogih drugih reakcija. U farmaceutskim proizvodima koncentracija određene tvari u tvari se određuje pomoću molarne mase. Takođe, molarna masa je bitna i kod izvođenja biohemijskih studija (proces razmene u elementu).
Danas su, zahvaljujući razvoju nauke, poznate molekularne težine gotovo svih komponenti krvi, uključujući i hemoglobin.
Šta smo naučili?
U 8. razredu hemije važna tema je "molarna masa supstance". Molarna masa je važan fizički i hemijski koncept. Molarna masa je karakteristika tvari, omjer mase tvari i broja molova ove tvari, odnosno mase jednog mola tvari. mjeri se u kg/mol ili gram/mol.
Testirajte po temi
Procjena izvještaja
Prosječna ocjena: 4.2. Ukupno primljenih ocjena: 331.
Nije tajna da kemijski znakovi omogućuju da se sastav složene tvari prikaže u obliku formula.
Hemijska formula je uslovna evidencija sastava supstance pomoću hemijskih znakova i indeksa.
Formule razlikuju molekularne, strukturne, elektronske i druge.
Molekularne formule(H3P04, Fe203, A1 (OH) 3, Na2S04, 02, itd.) pokazuju kvalitativni (tj. od kojih elemenata se sastoji supstanca) i kvantitativni (tj. koliko atoma svakog elementa ima u supstanci) sastav.
Strukturne formule pokazuju redosled povezivanja atoma u molekulu, povezujući atome crticama (jedna crtica - jedna hemijska veza između dva atoma u molekulu).
Relativna atomska i molekularna težina
Relativna atomska masa supstanca ili element je bezdimenzionalna veličina. Zašto bezdimenzionalno, jer masa mora imati dimenzije?
Razlog je taj što je atomska masa supstance u kg vrlo mala i izražava se u rasponu od 10 do minus 27 stepeni. Kako se ovaj pokazatelj ne bi uzimao u obzir u proračunima, masa svakog elementa dovela je do omjera od 1/12 mase izotopa ugljika. Iz tog razloga, relativna atomska masa ugljika je 12 jedinica.
Moderne vrijednosti relativnih atomskih masa date su u periodnom sistemu elemenata D.I. Mendeljejeva. Većina stavki je
Srednje aritmetičke vrijednosti atomskih masa prirodne mješavine izotopa ovih elemenata.
Na primjer, relativna masa vodonika je 1, a kisika 16.
Relativna molekulska težina jednostavnih i složenih supstanci numerički je jednaka zbroju relativnih atomskih masa atoma koji čine molekulu.
Na primjer, relativna molekulska težina vode, koja se sastoji od dva atoma vodika i jednog atoma kisika, je
Hemijska formula se može koristiti za izračunavanje i hemijskog sastava i molekulske težine.
Kvantitativni sastav određen hemijskim formulama je od velikog značaja za brojne proračune koji se rade prema hemijskom sastavu.
Izračunavanje relativne molekulske težine tvari po kemijskoj formuli vrši se dodavanjem proizvoda relativnih atomskih masa elemenata prema odgovarajućim indeksima u kemijskoj formuli.
Razgovarali smo o tome kako se molekularna težina neke supstance izračunava malo više.
A to je upravo zadatak koji naš kemijski kalkulator automatizira.
Poznavajući molekularnu masu supstance, ništa nas ne košta da izračunamo molarnu masu.
Moljac- postoji količina materije u sistemu koji sadrži istu strukturni elementi koliko atoma ima u ugljiku-12 težine 12 grama
Dakle, molarna masa supstance tačno odgovara relativnoj molekulskoj masi i ima dimenziju gram/mol
Dakle, molarna masa vode je 18 grama/mol.
Molarna masa tvari može se definirati kao omjer mase datog dela supstance To količinu supstance u ovom dijelu
Prepoznatljive karakteristike
U odnosu na druge kalkulatore koji izračunavaju molarnu masu supstance, ovaj kalkulator ima sledeće karakteristike:
Formula može sadržavati zagrade na primjer
Formula može sadržavati koeficijent
Ako postoji potreba za izračunavanjem masenih udjela svakog kemijskog elementa u formuli, trebali biste koristiti kalkulator Maseni udio tvari na mreži
Koje molarne mase hemijski elementi nisu zaokružene?
Logično je pretpostaviti ako pročitate odakle dolazi koncept "relativne mase" da će "nezaokružena" masa biti za jedan element - ugljenik ... Hoće li postojati i drugi hemijski elementi sa "nezaobljenim" masama? Sumnjam.
sintaksa
molarna formula [!]
gdje je formula proizvoljna formula za hemikaliju.
Pažnja! Hemijski elementi u formuli treba da budu naznačeni kao u periodičnoj tabeli.
jednostavan primjer će pokazati kolika je cijena greške zbog nepoštivanja velikih ili malih slova
Ako napišemo CO, onda su to ugljik i kisik, a ako napišemo Co, onda je ovo kobalt.
Možete umetnuti simbol usluge (uskličnik) u bilo koji dio formule.
Šta nam daje?
Zaokružuje sve parametre na nivo tačnosti koji se koristi školski program... Veoma je pogodan za one koji rešavaju školske probleme.
Na primjer, molarna masa vode u školskim udžbenicima je 18, a ako uzmemo u obzir tačnije algoritme, dobijamo da je molarna masa 18,01528. Razlika je mala, ali ako izračunate, na primjer, maseni udio hemikalije, dobijete malu, ali vrlo neugodnu razliku u izlaznim parametrima, što može dovesti u zabludu neiskusne korisnike kalkulatora.
Primjeri
pisanje zahteva molarni NaMgU3O24C18H27
dobijamo odgovor
Ako u ulazne parametre upišemo uzvičnik, onda ćemo dobiti sljedeći odgovor
Mase atoma i molekula su vrlo male, pa je zgodno odabrati masu jednog od atoma kao mjernu jedinicu i izraziti mase preostalih atoma u odnosu na nju. Upravo je to učinio osnivač atomske teorije Dalton, koji je sastavio tablicu atomskih masa, uzimajući masu atoma vodika kao jedinicu.
Do 1961. godine u fizici se kao jedinica atomske mase uzimala 1/16 mase atoma kiseonika 16 O (amu skraćeno), a u hemiji - 1/16 prosečne atomske mase prirodnog kiseonika, koji je mešavina. od tri izotopa. Jedinica hemijske mase bila je 0,03% veća od fizičke.
Atomska masa i relativna atomska masa elementa
Trenutno je u fizici i hemiji usvojen jedinstveni sistem mjerenja. 1/12 mase atoma ugljika 12 C odabrano je kao standardna jedinica atomske mase.
1 amu = 1/12 m (12 C) = 1,66057 × 10 -27 kg = 1,66057 × 10 -24 g.
DEFINICIJA
Relativna atomska masa elementa (A r) je bezdimenzionalna veličina jednaka omjeru prosječne mase atoma elementa i 1/12 mase atoma 12 C.
Prilikom izračunavanja relativne atomske mase uzima se u obzir obilje izotopa elemenata u zemljinoj kori. Na primjer, hlor ima dva izotopa 35 Sl (75,5%) i 37 Sl (24,5%).Relativna atomska masa hlora je:
A r (Cl) = (0,755 × m (35 Cl) + 0,245 × m (37 Cl)) / (1/12 × m (12 C) = 35,5.
Iz definicije relativne atomske mase, slijedi da je prosječna apsolutna masa atoma jednaka relativnoj atomskoj masi pomnoženoj sa amu:
m (Cl) = 35,5 × 1,66057 × 10 -24 = 5,89 × 10 -23 g.
Relativna molekulska težina elementa
DEFINICIJA
Relativna molekulska težina (M r) je bezdimenzionalna veličina jednaka omjeru mase molekula supstance i 1/12 mase atoma 12 C.
Relativna molekulska težina molekule jednaka je zbroju relativnih atomskih masa atoma koji čine molekulu, na primjer:
M r (N 2 O) = 2 × A r (N) + A r (O) = 2 × 14,0067 + 15,9994 = 44,0128.
Apsolutna masa molekula jednaka je relativnoj molekulskoj težini pomnoženoj sa amu.
Broj atoma i molekula u običnim uzorcima tvari je vrlo velik, stoga se pri karakterizaciji količine tvari koristi posebna mjerna jedinica - mol.
Mol je količina tvari koja sadrži isti broj čestica (molekula, atoma, jona, elektrona) koliko ima atoma ugljika u 12 g izotopa 12 C.
Masa jednog atoma 12 C jednaka je 12 amu, pa je broj atoma u 12 g izotopa 12 S jednak:
N A = 12 g / 12 x 1,66057 x 10 -24 g = 1 / 1,66057 x 10 -24 = 6,0221 x 10 -23.
Dakle, mol supstance sadrži 6,0221 × 10 -23 čestice ove supstance.
Fizička veličina N A naziva se Avogadrova konstanta, ima dimenziju = mol -1. Broj 6,0221 × 10 -23 naziva se Avogadrov broj.
DEFINICIJA
Molarna masa (M) je masa 1 mola supstance.
Lako je pokazati da su numeričke vrijednosti molarne mase M i relativne molekulske mase M r jednake, ali prva veličina ima dimenziju [M] = g/mol, a druga je bezdimenzionalna:
M = N A × m (1 molekul) = N A × M r × 1 amu = (N A × 1 amu) × M r = × M r.
To znači da ako je masa određenog molekula, na primjer, 44 amu, onda je masa jednog mola molekula 44 g.
Avogadrova konstanta je koeficijent proporcionalnosti koji osigurava prijelaz s molekularnih na molarne odnose.
Jedna od osnovnih jedinica u Međunarodnom sistemu jedinica (SI) je jedinica količine supstance je mol.
Moljac – ovo je količina tvari koja sadrži onoliko strukturnih jedinica date tvari (molekula, atoma, jona, itd.) koliko ima atoma ugljika u 0,012 kg (12 g) ugljikovog izotopa 12 WITH .
S obzirom da je vrijednost apsolutne atomske mase za ugljik m(C) = 1,99 10 26 kg, možete izračunati broj atoma ugljika N A sadržano u 0,012 kg ugljika.
Mol bilo koje tvari sadrži isti broj čestica ove tvari (strukturnih jedinica). Broj strukturnih jedinica sadržanih u tvari u količini od jednog mola je 6,02 10 23 i pozvao Avogadrov broj (N A ).
Na primjer, jedan mol bakra sadrži 6,02 · 10 23 atoma bakra (Cu), a jedan mol vodonika (H 2) sadrži 6,02 · 10 23 molekula vodonika.
Molarna masa(M) je masa supstance uzete u količini od 1 mol.
Molarna masa je označena slovom M i ima dimenziju [g/mol]. U fizici se koristi dimenzija [kg/kmol].
U opštem slučaju, numerička vrednost molarne mase supstance se numerički poklapa sa vrednošću njene relativne molekularne (relativne atomske) mase.
Na primjer, relativna molekulska težina vode je:
Mr (N 2 O) = 2Ar (N) + Ar (O) = 2 ∙ 1 + 16 = 18 amu
Molarna masa vode ima istu vrijednost, ali se izražava u g/mol:
M (H 2 O) = 18 g/mol.
Dakle, mol vode koji sadrži 6,02 · 10 23 molekula vode (odnosno 2 · 6,02 · 10 23 atoma vodika i 6,02 · 10 23 atoma kiseonika) ima masu od 18 grama. U vodi je količina tvari 1 mol, sadrži 2 mola atoma vodika i jedan mol atoma kisika.
1.3.4. Odnos između mase supstance i njene količine
Poznavajući masu supstance i njenu hemijsku formulu, a time i vrednost njene molarne mase, moguće je odrediti količinu supstance i, obrnuto, znajući količinu supstance, moguće je odrediti njenu masu. Za takve izračune trebate koristiti formule:
gdje je ν količina supstance, [mol]; m- masa supstance, [g] ili [kg]; M je molarna masa supstance, [g/mol] ili [kg/kmol].
Na primjer, da bismo pronašli masu natrijevog sulfata (Na 2 SO 4) u količini od 5 mola, nalazimo:
1) vrijednost relativne molekulske težine Na 2 SO 4, koja je zbir zaokruženih vrijednosti relativnih atomskih masa:
Mr (Na 2 SO 4) = 2Ar (Na) + Ar (S) + 4Ar (O) = 142,
2) brojčano jednaku vrijednost molarne mase tvari:
M (Na 2 SO 4) = 142 g/mol,
3) i, konačno, masa 5 mola natrijum sulfata:
m = ν M = 5 mol 142 g / mol = 710 g.
Odgovor: 710.
1.3.5. Odnos između zapremine supstance i njene količine
U normalnim uslovima (n.o.), tj. pod pritiskom R jednako 101325 Pa (760 mm Hg) i temperaturu T, jednak 273,15 K (0 S), jedan mol različitih gasova i para zauzima istu zapreminu, jednaku 22,4 l.
Zapremina koju zauzima 1 mol gasa ili pare u normalnim uslovima naziva se molarni volumengas i ima dimenziju od litara po molu.
V mol = 22,4 l / mol.
Znajući količinu gasovite supstance (ν ) i molarna vrijednost zapremine (V mol) možete izračunati njegovu zapreminu (V) pod normalnim uslovima:
V = ν V mol,
gdje je ν količina supstance [mol]; V je zapremina gasovite supstance [l]; V mol = 22,4 l / mol.
I obrnuto, znajući volumen ( V) gasovite supstance u normalnim uslovima, možete izračunati njenu količinu (ν) :
