Барлық химиялық заттардың молекулалық салмағы. Салыстырмалы молекулалық салмақ. Біз не үйрендік
Атомдар мен молекулалар заттың ең кішкентай бөлшектері болып табылады, сондықтан өлшем бірлігі ретінде сіз атомдардың біреуінің массасын таңдап, таңдалғанға қатысты басқа атомдардың массасын өрнектей аласыз. Сонымен, молярлық масса дегеніміз не және оның өлшемі қандай?
Молярлық масса дегеніміз не?
Атомдық массалар теориясының негізін салушы атомдық массалар кестесін құрастырған және бірлік ретінде сутегі атомының массасын алған ғалым Дальтон болды.
Молярлық масса – бір моль заттың массасы. Моль, өз кезегінде, химиялық процестерге қатысатын белгілі бір мөлшердегі ұсақ бөлшектерден тұратын заттың мөлшері. Бір мольдегі молекулалар саны Авогадро саны деп аталады. Бұл мән тұрақты және өзгермейді.
Күріш. 1. Авогадро санының формуласы.
Сонымен, заттың молярлық массасы - бұл 6,02 * 10 ^ 23 элементар бөлшектерден тұратын бір мольдің массасы.
Авогадро саны итальяндық ғалым Амедео Авагадроның құрметіне аталды, ол бірдей көлемдегі газдардағы молекулалар саны әрқашан бірдей болатынын дәлелдеді.
Халықаралық SI жүйесіндегі молярлық масса кг/мольмен өлшенеді, дегенмен бұл мән әдетте грамм/мольмен көрсетіледі. Бұл мән ағылшынша M әрпімен белгіленеді және молярлық массаның формуласы келесідей:
мұндағы m – заттың массасы, ал v – заттың мөлшері.
Күріш. 2. Молярлық массаны есептеу.
Заттың молярлық массасын қалай табуға болады?
Осы немесе басқа заттардың молярлық массасын есептеуге Д.И.Менделеев кестесі көмектеседі. Кез келген затты алайық, мысалы, күкірт қышқылы.Оның формуласы келесідей: H 2 SO 4. Енді кестеге бұрылып, қышқылды құрайтын элементтердің әрқайсысының атомдық массасы қандай екенін көрейік. Күкірт қышқылы үш элементтен тұрады - сутегі, күкірт, оттегі. Бұл элементтердің атомдық массасы сәйкесінше 1, 32, 16.
Жалпы молекулалық массасы 98 атомдық массалық бірлік (1 * 2 + 32 + 16 * 4) болып шықты. Осылайша, бір моль күкірт қышқылының салмағы 98 грамм болатынын білдік.
Заттың молярлық массасы сан жағынан салыстырмалы молекулалық массаға тең, егер құрылымдық бірліктерзаттар молекулалар. Егер заттың құрылымдық бірліктері атомдар болса, заттың молярлық массасы салыстырмалы атомдық массаға да тең болуы мүмкін.
1961 жылға дейін оттегі атомы атомдық массалық бірлік ретінде алынды, бірақ тұтас атом емес, оның 1/16 бөлігі. Бұл ретте химиялық және физикалық бірлікбұқарасы бірдей емес еді. Химиялық физикалық қарағанда 0,03% артық болды.
Қазіргі уақытта физика мен химияда біртұтас өлшем жүйесі қабылданған. Стандартты ea.m. Көміртек атомының массасының 1/12 бөлігі таңдалады.
Күріш. 3. Көміртектің атомдық массасының өлшем бірлігінің формуласы.
Кез келген газдың немесе будың молярлық массасын өлшеу өте оңай. Бақылауды қолдану жеткілікті. Газ тәріздес заттың бір және бірдей көлемі бірдей температурада басқа затқа сан жағынан тең. Будың көлемін өлшеудің белгілі әдісі ығысқан ауаның мөлшерін анықтау болып табылады. Бұл процесс өлшеу құрылғысына апаратын бүйірлік қолдың көмегімен жүзеге асырылады.
Молярлық масса түсінігі химияда өте маңызды. Оны есептеу полимерлі кешендерді және басқа да көптеген реакцияларды құру үшін қажет. Фармацевтикада заттағы берілген заттың концентрациясы молярлық массаның көмегімен анықталады. Сондай-ақ биохимиялық зерттеулер жүргізу кезінде молярлық масса маңызды (элементтегі алмасу процесі).
Қазіргі уақытта ғылымның дамуының арқасында қанның барлық дерлік компоненттерінің, соның ішінде гемоглобиннің молекулалық салмағы белгілі.
Біз не үйрендік?
Химиядан 8-сыныпта маңызды тақырып «заттың молярлық массасы». Молярлық масса маңызды физикалық және химиялық ұғым. Молярлық масса – заттың сипаттамасы, зат массасының осы заттың моль санына қатынасы, яғни заттың бір мольінің массасы. ол кг/моль немесе грамм/мольмен өлшенеді.
Тақырып бойынша тест
Есепті бағалау
Орташа рейтинг: 4.2. Алынған жалпы рейтингтер: 331.
Химиялық белгілер күрделі заттың құрамын формулалар түрінде бейнелеуге мүмкіндік беретіні ешкімге құпия емес.
Химиялық формулахимиялық белгілер мен индекстер арқылы зат құрамының шартты жазбасы болып табылады.
Формулалар молекулалық, құрылымдық, электронды және т.б.
Молекулалық формулалар(H3P04, Fe203, A1 (OH) 3, Na2S04, 02, т.б.) сапалық (яғни, зат қандай элементтерден тұрады) және сандық (яғни, затта әр элементтің қанша атомы бар) құрамын көрсетеді.
Құрылымдық формулалармолекуладағы атомдардың қосылу ретін көрсетіңіз, атомдарды сызықшамен байланыстырыңыз (бір сызықша – молекуладағы екі атом арасындағы бір химиялық байланыс).
Салыстырмалы атомдық және молекулалық салмақ
Салыстырмалы атомдық массазат немесе элемент өлшемсіз шама. Неліктен өлшемсіз, өйткені массаның өлшемдері болуы керек?
Себебі, кг-дағы заттың атомдық массасы өте аз және 10-нан минус 27 градусқа дейін өрнектеледі. Бұл көрсеткішті есептеулерде есепке алмау үшін әрбір элементтің массасы көміртегі изотопының массасының 1/12 қатынасына әкелді. Осы себепті көміртектің салыстырмалы атомдық массасы 12 бірлікке тең.
Салыстырмалы атомдық массалардың қазіргі мәндері Д.И.Менделеев элементтерінің периодтық жүйесінде берілген. Заттардың көпшілігі
Осы элементтердің изотоптарының табиғи қоспасының атомдық массаларының орташа арифметикалық мәндері.
Мысалы, сутектің салыстырмалы массасы 1-ге, оттегінің салмағы 16-ға тең.
Жай және күрделі заттардың салыстырмалы молекулалық массасы сан жағынан молекуланы құрайтын атомдардың салыстырмалы атомдық массаларының қосындысына тең.
Мысалы, екі сутегі атомынан және бір оттегі атомынан тұратын судың салыстырмалы молекулалық салмағы
Химиялық формуланы химиялық құрамды да, молекулалық салмақты да есептеу үшін пайдалануға болады.
Химиялық формулалар арқылы анықталатын сандық құрам химиялық құрамға сәйкес жасалатын көптеген есептеулер үшін үлкен маңызға ие.
Заттың салыстырмалы молекулалық массасын химиялық формула бойынша есептеу элементтердің салыстырмалы атомдық массаларының көбейтінділерін химиялық формуладағы сәйкес көрсеткіштер бойынша қосу арқылы жүзеге асырылады.
Біз заттың молекулалық салмағының сәл жоғарырақ қалай есептелетінін талқыладық.
Бұл біздің химиялық калькуляторымыз автоматтандыратын тапсырма.
Заттың молекулалық массасын біле отырып, молярлық массаны есептеу үшін бізге ештеңе қажет емес.
Көбелек- жүйеде соны қамтитын зат мөлшері бар құрылымдық элементтерсалмағы 12 грамм көміртегі-12 құрамында қанша атом бар
Сонымен, заттың молярлық массасы салыстырмалы молекулалық массаға дәл сәйкес келеді және грамм/моль өлшеміне ие
Осылайша, судың молярлық массасы 18 грамм / моль.
Заттың молярлық массасын қатынас ретінде анықтауға болады заттың берілген бөлігінің массасыКімге заттың мөлшеріосы бөлікте
Айрықша ерекшеліктері
Заттың молярлық массасын есептейтін басқа калькуляторларға қатысты бұл калькулятордың келесі мүмкіндіктері бар:
Формула, мысалы, жақшаларды қамтуы мүмкін
Формула факторды қамтуы мүмкін
Формуладағы әрбір химиялық элементтің массалық үлесін есептеу қажет болса, онда онлайн режимінде заттың массалық үлесін калькуляторды пайдалану керек.
Қандай молярлық массалар химиялық элементтердөңгелек емес пе?
Егер сіз «салыстырмалы масса» ұғымының қайдан шыққанын оқысаңыз, «дөңгелектелмеген» масса бір элемент үшін болады деп болжау қисынды - көміртек ... Массалары «дөңгелек емес» басқа химиялық элементтер бола ма? Мен күмәнданамын.
синтаксис
молярлық формула [!]
мұндағы формула химиялық заттың еркін формуласы.
Назар аударыңыз! Формуладағы химиялық элементтер периодтық кестедегідей көрсетілуі керек.
Қарапайым мысал регистрді (бас немесе кіші әріптерді) құрметтемеу қатенің құны қандай екенін көрсетеді
Егер біз СО деп жазсақ, онда бұл көміртегі мен оттегі, ал егер біз Co деп жазсақ, онда бұл кобальт.
Формуланың кез келген бөлігіне қызмет көрсету белгісін (леп белгісі) кірістіруге болады.
Ол бізге не береді?
Ол барлық параметрлерді қолданылатын дәлдік деңгейіне дейін дөңгелектейді мектеп бағдарламасы... Мектеп мәселесін шешетіндерге өте ыңғайлы.
Мысалы, мектеп оқулықтарындағы судың молярлық массасы 18, ал дәлірек алгоритмдерді ескерсек, молярлық масса 18,01528 екенін аламыз. Айырмашылық шамалы, бірақ, мысалы, химиялық заттың массалық үлесін есептесеңіз, шығыс параметрлерінде шағын, бірақ өте жағымсыз сәйкессіздік пайда болады, бұл калькулятордың тәжірибесіз пайдаланушыларын адастыруы мүмкін.
мысалдары
өтініш жазу молярлық NaMgU3O24C18H27
жауабын аламыз
Енгізу параметрлеріне леп белгісін жазсақ, онда келесі жауапты аламыз
Атомдар мен молекулалардың массалары өте аз, сондықтан өлшем бірлігі ретінде атомдардың біреуінің массасын таңдап, оған қатысты қалған атомдардың массасын өрнектеген ыңғайлы. Сутегі атомының массасын бірлік ретінде алып, атомдық массалар кестесін құрастырған атом теориясының негізін қалаушы Дальтон дәл осылай жасады.
1961 жылға дейін физикада 16 О оттегі атомының массасының 1/16 бөлігі атомдық массалық бірлік ретінде (аму қысқартылған), ал химияда қоспа болып табылатын табиғи оттегінің орташа атомдық массасының 1/16 бөлігі алынды. үш изотоптан тұрады. Химиялық масса бірлігі физикалық бірліктен 0,03% артық болды.
Элементтің атомдық массасы және салыстырмалы атомдық массасы
Қазіргі уақытта физика мен химияда біртұтас өлшем жүйесі қабылданған. Атомдық массаның стандартты бірлігі ретінде 12 С көміртегі атомының массасының 1/12 бөлігі таңдалды.
1 аму = 1/12 м (12 С) = 1,66057 × 10 -27 кг = 1,66057 × 10 -24 г.
АНЫҚТАУ
Элементтің салыстырмалы атомдық массасы (A r)элемент атомының орташа массасының атом массасының 1/12 қатынасына тең өлшемсіз шама 12 С.
Салыстырмалы атомдық массаны есептегенде жер қыртысындағы элементтердің изотоптарының көптігі ескеріледі. Мысалы, хлордың екі изотопы 35 Сl (75,5%) және 37 Сl (24,5%).Хлордың салыстырмалы атомдық массасы:
A r (Cl) = (0,755 × м (35 Кл) + 0,245 × м (37 Кл)) / (1/12 × м (12 С) = 35,5.
Салыстырмалы атомдық массаның анықтамасынан атомның орташа абсолюттік массасы салыстырмалы атомдық массаның аму көбейтіндісіне тең екендігі шығады:
м (Cl) = 35,5 × 1,66057 × 10 -24 = 5,89 × 10 -23 г.
Элементтің салыстырмалы молекулалық салмағы
АНЫҚТАУ
Салыстырмалы молекулалық масса (M r)зат молекуласының массасының атом массасының 1/12 бөлігіне қатынасына тең өлшемсіз шама 12 С.
Молекуланың салыстырмалы молекулалық салмағы молекуланы құрайтын атомдардың салыстырмалы атомдық массаларының қосындысына тең, мысалы:
M r (N 2 O) = 2 × A r (N) + A r (O) = 2 × 14,0067 + 15,9994 = 44,0128.
Молекуланың абсолюттік массасы салыстырмалы молекулалық массаның амуға көбейтіндісіне тең.
Заттардың қарапайым үлгілеріндегі атомдар мен молекулалардың саны өте көп, сондықтан заттың мөлшерін сипаттау кезінде арнайы өлшем бірлігі - моль қолданылады.
Моль – 12 С изотопының 12 г құрамындағы көміртек атомдары сияқты бөлшектердің (молекулалар, атомдар, иондар, электрондар) саны бар заттың мөлшері.
Бір атомның массасы 12 С 12 аму-ға тең, сондықтан 12 г 12 С изотопындағы атомдар саны мынаған тең:
N A = 12 г / 12 x 1,66057 x 10 -24 г = 1 / 1,66057 x 10 -24 = 6,0221 x 10 -23.
Сонымен, заттың бір мольінде осы заттың 6,0221 × 10 -23 бөлшектері болады.
N A физикалық шама Авогадро тұрақтысы деп аталады, оның өлшемі = моль -1 болады. 6,0221 × 10 -23 саны Авогадро саны деп аталады.
АНЫҚТАУ
Молярлық массасы (М)заттың 1 мольінің массасы.
Молярлық массаның M және салыстырмалы молекулалық массаның M r сандық мәндері тең екенін көрсету оңай, бірақ бірінші шаманың өлшемі [M] = g / моль, ал екіншісі өлшемсіз:
M = N A × m (1 молекула) = N A × M r × 1 аму = (N A × 1 amu) × M r = × M r.
Бұл дегеніміз, егер белгілі бір молекуланың массасы, мысалы, 44 аму болса, онда бір моль молекуласының массасы 44 г болады.
Авогадро тұрақтысы – молекулалық қатынастан молярлық қатынасқа өтуді қамтамасыз ететін пропорционалдық коэффициенті.
Халықаралық бірліктер жүйесіндегі (SI) негізгі бірліктердің бірі болып табылады зат мөлшерінің бірлігі - моль.
Көбелек – бұл 0,012 кг (12 г) көміртегі изотопында қанша көміртек атомы болса, сол заттың құрылымдық бірліктерін (молекулалар, атомдар, иондар және т.б.) қамтитын заттың мөлшері. 12 МЕН .
Көміртегі үшін абсолютті атомдық массаның мәні екенін ескерсек м(С) = 1,99 10 26 кг, көміртегі атомдарының санын есептей аласыз Н А 0,012 кг көміртегі бар.
Кез келген заттың мольінде осы заттың бөлшектерінің саны бірдей болады (құрылымдық бірлік). Бір моль көлеміндегі заттың құрамындағы құрылымдық бірліктердің саны 6,02 10 23 және шақырды Авогадро саны (Н А ).
Мысалы, бір моль мыстың құрамында 6,02 · 10 23 мыс атомы (Cu), ал бір моль сутегінің (Н 2) құрамында 6,02 · 10 23 сутегі молекуласы бар.
Молярлық масса(М) 1 моль мөлшерінде алынған заттың массасы.
Молярлық масса M әрпімен белгіленеді және өлшемі [г / моль] болады. Физикада өлшем [кг / кмоль] қолданылады.
Жалпы жағдайда заттың молярлық массасының сандық мәні оның салыстырмалы молекулалық (салыстырмалы атомдық) массасының мәнімен сандық түрде сәйкес келеді.
Мысалы, судың салыстырмалы молекулалық салмағы:
Мr (Н 2 О) = 2Аr (Н) + Ар (O) = 2 ∙ 1 + 16 = 18 amu
Судың молярлық массасы бірдей мәнге ие, бірақ г/мольмен өрнектеледі:
M (H 2 O) = 18 г / моль.
Сонымен, 6,02 · 10 23 су молекуласы (тиісінше 2 · 6,02 · 10 23 сутегі атомы және 6,02 · 10 23 оттегі атомы) бар судың бір мольінің массасы 18 грамм. Судағы заттың мөлшері 1 моль, құрамында 2 моль сутегі атомы және бір моль оттегі атомы бар.
1.3.4. Заттың массасы мен оның мөлшері арасындағы байланыс
Заттың массасын және оның химиялық формуласын, демек оның молярлық массасының мәнін біле отырып, заттың мөлшерін анықтауға болады және керісінше заттың мөлшерін біле отырып, оның массасын анықтауға болады. Мұндай есептеулер үшін формулаларды пайдалану керек:
мұндағы ν – заттың мөлшері, [моль]; м- заттың массасы, [г] немесе [кг]; M – заттың молярлық массасы, [г/моль] немесе [кг/кмоль].
Мысалы, 5 моль көлеміндегі натрий сульфатының (Na 2 SO 4) массасын табу үшін мынаны табамыз:
1) салыстырмалы атомдық массалардың дөңгелектенген мәндерінің қосындысы болып табылатын Na 2 SO 4 салыстырмалы молекулалық массасының мәні:
Мr (Na 2 SO 4) = 2Аr (Na) + Ар (S) + 4Аr (O) = 142,
2) заттың молярлық массасының сандық тең мәні:
M (Na 2 SO 4) = 142 г / моль,
3) және, ең соңында, 5 моль натрий сульфатының массасы:
m = ν М = 5 моль 142 г / моль = 710 г.
Жауабы: 710.
1.3.5. Зат көлемі мен оның мөлшері арасындағы байланыс
Қалыпты жағдайда (н.о.), яғни. қысымда Р 101325 Па (760 мм Hg) және температураға тең Т, 273,15 К (0 С) тең, әртүрлі газдар мен булардың бір мольі бірдей көлемді алады, тең 22,4 л.
Қалыпты жағдайда 1 моль газ немесе бу алатын көлем деп аталады молярлық көлемгаз және бір мольге литр өлшемі бар.
V моль = 22,4 л / моль.
Газ тәрізді заттың мөлшерін білу (ν ) және молярлық көлем мәні (V моль) оның көлемін (V) қалыпты жағдайда есептей аласыз:
V = ν V моль,
мұндағы ν – зат мөлшері [моль]; V – газ тәрізді заттың көлемі [л]; V моль = 22,4 л / моль.
Және, керісінше, көлемін білу ( В) қалыпты жағдайда газ тәрізді заттың мөлшерін есептей аласыз (ν) :
