Molekulske mase vseh kemikalij. Relativna molekulska masa. Kaj smo se naučili
Atomi in molekule so najmanjši delci snovi, zato lahko kot mersko enoto izberete maso enega od atomov in izrazite mase drugih atomov glede na izbranega. Kaj je torej molska masa in kakšna je njena dimenzija?
Kaj je molska masa?
Ustanovitelj teorije atomskih mas je bil znanstvenik Dalton, ki je sestavil tabelo atomskih mas in vzel maso vodikovega atoma kot enoto.
Molarna masa je masa enega mola snovi. Mol pa je količina snovi, ki vsebuje določeno količino najmanjših delcev, ki sodelujejo v kemičnih procesih. Število molekul v enem molu se imenuje Avogadrovo število. Ta vrednost je konstantna in se ne spreminja.
riž. 1. Avogadrova številska formula.
Tako je molska masa snovi masa enega mola, v katerem je 6,02 * 10^23 elementarnih delcev.
Avogadrovo število je dobilo ime v čast italijanskega znanstvenika Amedea Avagadra, ki je dokazal, da je število molekul v enakih prostorninah plinov vedno enako.
Molska masa v mednarodnem sistemu SI se meri v kg / mol, čeprav je ta vrednost običajno izražena v gramih / mol. Ta vrednost je označena z angleško črko M, formula molske mase pa je naslednja:
kjer je m masa snovi in v količina snovi.
riž. 2. Izračun molske mase.
Kako najti molsko maso snovi?
Tabela D. I. Mendelejeva bo pomagala izračunati molsko maso snovi. Vzemite katero koli snov, na primer žveplovo kislino, njena formula je naslednja: H 2 SO 4. Zdaj pa se obrnimo na tabelo in poglejmo, kolikšna je atomska masa vsakega od elementov, ki sestavljajo kislino. Žveplova kislina je sestavljena iz treh elementov - vodika, žvepla, kisika. Atomska masa teh elementov je 1, 32, 16.
Izkazalo se je, da je skupna molekulska masa 98 enot atomske mase (1 * 2 + 32 + 16 * 4). Tako smo ugotovili, da en mol žveplove kisline tehta 98 gramov.
Molarna masa snovi je številčno enaka relativni molekulski masi, če strukturne enote snovi so molekule. Molarna masa snovi je lahko tudi enaka relativni atomski masi, če so strukturne enote snovi atomi.
Do leta 1961 je bil atom kisika vzet kot atomska masna enota, vendar ne cel atom, ampak njegov 1/16 del. Hkrati kemična in fizična enota maše niso bile enake. Kemični je bil za 0,03 % več kot fizikalni.
Trenutno je bil v fiziki in kemiji sprejet enoten merilni sistem. Standardno e.a.m. Izberemo 1/12 mase ogljikovega atoma.
riž. 3. Formula enote atomske mase ogljika.
Molarno maso katerega koli plina ali hlape je zelo enostavno izmeriti. Dovolj je, da uporabite nadzor. Enaka prostornina plinaste snovi je po količini enaka drugi pri isti temperaturi. Znan način merjenja prostornine pare je določitev količine izpodrinjenega zraka. Ta postopek se izvaja s stranskim izhodom, ki vodi do merilne naprave.
Koncept molske mase je v kemiji zelo pomemben. Njegov izračun je potreben za ustvarjanje polimernih kompleksov in številnih drugih reakcij. V farmacevtskih izdelkih se koncentracija določene snovi v snovi določi z molsko maso. Tudi molska masa je pomembna pri zagotavljanju biokemičnih študij (proces izmenjave v elementu).
Danes, zahvaljujoč razvoju znanosti, so znane molekulske mase skoraj vseh komponent krvi, vključno s hemoglobinom.
Kaj smo se naučili?
V 8. razredu pri kemiji je pomembna tema »molarna masa snovi«. Molarna masa je pomemben fizikalni in kemijski pojem. Molarna masa je značilnost snovi, razmerje med maso snovi in številom molov te snovi, to je masa enega mola snovi. meri se v kg/mol ali gram/mol.
Tematski kviz
Ocenjevanje poročila
Povprečna ocena: 4.2. Skupno prejetih ocen: 331.
Ni skrivnost, da vam kemični znaki omogočajo prikaz sestave kompleksne snovi v obliki formul.
Kemična formula- to je pogojni zapis sestave snovi s kemičnimi znaki in indeksi.
Formule razlikujejo med molekularnimi, strukturnimi, elektronskimi in drugimi.
Molekularne formule(H3P04, Fe203, A1 (OH) 3, Na2S04, 02 itd.) prikazujejo kvalitativno (tj. iz katerih elementov je snov sestavljena) in kvantitativno (tj. koliko atomov posameznega elementa je v snovi) sestavo.
Strukturne formule pokaže vrstni red povezovanja atomov v molekuli, ki povezuje atome s črticami (ena pomišljaj - ena kemična vez med dvema atomoma v molekuli).
Relativna atomska in molekulska masa
Relativna atomska masa snov ali element je brezrazsežna količina. Zakaj je brez dimenzij, ker mora imeti masa dimenzijo?
Razlog je v tem, da je atomska masa snovi v kg zelo majhna in je izražena v vrstnem redu od 10 do minus 27 moči. Da tega kazalnika ne bi upoštevali pri izračunih, smo maso vsakega elementa zmanjšali na razmerje 1/12 mase ogljikovega izotopa. Iz tega razloga je relativna atomska masa ogljika 12 enot.
Sodobne vrednosti relativnih atomskih mas so podane v periodnem sistemu elementov D. I. Mendelejeva. Za večino elementov,
Aritmetične srednje vrednosti atomskih mas naravne mešanice izotopov teh elementov.
Na primer, relativna masa vodika je 1 in kisika 16.
Relativna molekulska masa preprostih in kompleksnih snovi je številčno enaka vsoti relativnih atomskih mas atomov, ki sestavljajo molekulo.
Na primer, relativna molekulska masa vode, sestavljene iz dveh atomov vodika in enega atoma kisika, je
Kemično formulo je mogoče uporabiti za izračun tako kemične sestave kot molekulske mase.
Kvantitativna sestava, določena s kemičnimi formulami, je zelo pomembna za številne izračune, ki se izvajajo glede na kemično sestavo.
Izračun relativne molekulske mase snovi po kemijski formuli se izvede z dodajanjem produktov relativnih atomskih mas elementov z ustreznimi indeksi v kemijski formuli.
Kako se izračuna molekulska masa snovi, smo upoštevali nekoliko višje.
In to nalogo avtomatizira naš kemični kalkulator.
Če poznamo molekulsko maso snovi, nam izračun molske mase nič ne stane.
Krt je količina snovi v sistemu, ki vsebuje enako količino strukturnih elementov koliko atomov je v 12 gramih ogljika-12
Tako molska masa snovi natančno ustreza relativni molekulski masi in ima dimenzijo gramov / mol
Tako je molska masa vode 18 gramov/mol.
Molarno maso snovi lahko definiramo kot razmerje masa določenega dela snovi do količino snovi v tem delu
Posebnosti
V primerjavi z drugimi kalkulatorji, ki izračunajo molsko maso snovi, ima ta kalkulator naslednje značilnosti:
Formula lahko vsebuje na primer oklepaje
Formula lahko vsebuje koeficient
Če je treba izračunati masne deleže vsakega kemičnega elementa v formuli, uporabite kalkulator Masni delež snovi na spletu
Kakšne molarne mase kemični elementi ni zaokroženo?
Logično je domnevati, če preberete, od kod izvira koncept "relativne mase", da bo "nezaokrožena" masa v enem elementu - ogljik . Ali bodo ostali kemični elementi z "nezaokroženimi" masami? Dvomim.
sintakso
molarna formula[!]
kjer je formula poljubna formula kemikalije.
Pozor! Kemični elementi v formuli morajo biti navedeni kot v periodnem sistemu.
Preprost primer bo pokazal, kakšna je cena napake, če ne upoštevate velikih ali malih črk
Če zapišemo CO, potem sta to ogljik in kisik, če pa zapišemo Co, potem je to kobalt.
V kateri koli del formule lahko vstavite simbol storitve (klicaj).
Kaj nam daje?
Vse parametre zaokroži navzdol na raven natančnosti, ki se uporablja šolski kurikulum. To je zelo priročno za tiste, ki rešujejo šolske probleme.
Na primer, molska masa vode v šolskih učbenikih je 18, in če upoštevamo natančnejše algoritme, dobimo, da je molska masa 18,01528. Razlika je majhna, a če naredite izračun, na primer masni delež kemikalije, dobite majhno, a zelo neprijetno odstopanje v izhodnih parametrih, ki lahko zavede neizkušene uporabnike kalkulatorja.
Primeri
pisanje prošnje molarni NaMgU3O24C18H27
dobimo odgovor
Če v vhodne parametre zapišemo klicaj, dobimo naslednji odgovor
Mase atomov in molekul so zelo majhne, zato je za mersko enoto priročno izbrati maso enega od atomov in izraziti mase preostalih atomov glede nanjo. Točno to je storil ustanovitelj atomske teorije Dalton, ki je sestavil tabelo atomskih mas in vzel maso vodikovega atoma kot enoto.
Do leta 1961 je bila v fiziki kot enota atomske mase vzeta 1/16 mase atoma kisika 16 O (skrajšano amu), v kemiji pa 1/16 povprečne atomske mase naravnega kisika, ki je mešanica. treh izotopov. Enota kemične mase je bila za 0,03 % večja od fizikalne.
Atomska masa in relativna atomska masa elementa
Trenutno je bil v fiziki in kemiji sprejet enoten merilni sistem. Za standardno enoto atomske mase je izbrana 1/12 mase ogljikovega atoma 12 C.
1 amu \u003d 1/12 m (12 C) \u003d 1,66057 × 10 -27 kg \u003d 1,66057 × 10 -24 g.
DEFINICIJA
Relativna atomska masa elementa (A r)- to je brezdimenzionalna količina, ki je enaka razmerju povprečne mase atoma elementa do 1/12 mase atoma 12 C.
Pri izračunu relativne atomske mase se upošteva številčnost izotopov elementov v zemeljski skorji. Na primer, klor ima dva izotopa 35 Cl (75,5 %) in 37 Cl (24,5 %) Relativna atomska masa klora je:
A r (Cl) \u003d (0,755 × m (35 Cl) + 0,245 × m (37 Cl)) / (1/12 × m (12 C) = 35,5.
Iz definicije relativne atomske mase sledi, da je povprečna absolutna masa atoma enaka relativni atomski masi, pomnoženi z amu:
m(Cl) = 35,5 × 1,66057 × 10 -24 = 5,89 × 10 -23 g.
Relativna molekulska masa elementa
DEFINICIJA
Relativna molekulska masa snovi (M r)- to je brezdimenzionalna količina, ki je enaka razmerju med maso molekule snovi in 1/12 mase atoma 12 C.
Relativna molekulska masa molekule je enaka vsoti relativnih atomskih mas atomov, ki sestavljajo molekulo, na primer:
M r (N 2 O) = 2×A r (N) + A r (O) = 2×14,0067 + 15,9994 = 44,0128.
Absolutna masa molekule je enaka relativni molekulski masi, pomnoženi z amu.
Število atomov in molekul v navadnih vzorcih snovi je zelo veliko, zato se pri karakterizaciji količine snovi uporablja posebna merska enota - mol.
Mol je količina snovi, ki vsebuje toliko delcev (molekul, atomov, ionov, elektronov), kolikor je ogljikovih atomov v 12 g izotopa 12 C.
Masa enega atoma 12 C je 12 amu, zato je število atomov v 12 g izotopa 12 C:
N A = 12 g / 12 × 1,66057 × 10 -24 g \u003d 1 / 1,66057 × 10 -24 = 6,0221 × 10 -23.
Tako en mol snovi vsebuje 6,0221×10 -23 delcev te snovi.
Fizikalna količina N A se imenuje Avogadrova konstanta, ima dimenzijo = mol -1. Število 6,0221×10 -23 se imenuje Avogadrovo število.
DEFINICIJA
Molarna masa (M) je masa 1 mola snovi.
Preprosto je pokazati, da sta številčni vrednosti molske mase M in relativne molekulske mase M r enaki, vendar ima prva vrednost dimenzijo [M] = g/mol, druga pa je brezrazsežna:
M = N A × m (1 molekula) = N A × M r × 1 a.m.u. = (N A × 1 amu) × M r = × M r .
To pomeni, da če je masa določene molekule na primer 44 amu, potem je masa enega mola molekul 44 g.
Avogadrova konstanta je faktor sorazmernosti, ki zagotavlja prehod z molekularnega na molsko razmerje.
Ena od osnovnih enot v mednarodnem sistemu enot (SI) je količinska enota snovi je mol.
Krt – to je taka količina snovi, ki vsebuje toliko strukturnih enot dane snovi (molekule, atomi, ioni itd.), kolikor je ogljikovih atomov v 0,012 kg (12 g) ogljikovega izotopa 12 IZ .
Glede na to, da je vrednost absolutne atomske mase za ogljik m(C) \u003d 1,99 10 26 kg, lahko izračunate število ogljikovih atomov N AMPAK Vsebuje 0,012 kg ogljika.
Mol katere koli snovi vsebuje enako število delcev te snovi (strukturnih enot). Število strukturnih enot, ki jih vsebuje snov s količino enega mola, je 6,02 10 23 in poklical Avogadrovo število (N AMPAK ).
Na primer, en mol bakra vsebuje 6,02 10 23 atomov bakra (Cu), en mol vodika (H 2) pa 6,02 10 23 molekul vodika.
molska masa(M) je masa vzete snovi v količini 1 mol.
Molarna masa je označena s črko M in ima enoto [g/mol]. V fiziki se uporablja dimenzija [kg/kmol].
V splošnem primeru številčna vrednost molske mase snovi številčno sovpada z vrednostjo njene relativne molekulske (relativne atomske) mase.
Na primer, relativna molekulska masa vode je:
Mr (H 2 O) \u003d 2Ar (H) + Ar (O) \u003d 2 ∙ 1 + 16 \u003d 18 am.
Molarna masa vode ima enako vrednost, vendar je izražena v g/mol:
M (H 2 O) = 18 g/mol.
Tako ima mol vode, ki vsebuje 6,02 10 23 molekul vode (oziroma 2 6,02 10 23 atoma vodika in 6,02 10 23 atomov kisika), maso 18 gramov. 1 mol vode vsebuje 2 mola atomov vodika in 1 mol atomov kisika.
1.3.4. Razmerje med maso snovi in njeno količino
Če poznamo maso snovi in njeno kemijsko formulo ter s tem vrednost njene molske mase, lahko določimo količino snovi in, nasprotno, poznamo količino snovi, lahko določimo njeno maso. Za takšne izračune morate uporabiti formule:
kjer je ν količina snovi, [mol]; m je masa snovi, [g] ali [kg]; M je molska masa snovi, [g/mol] ali [kg/kmol].
Na primer, da najdemo maso natrijevega sulfata (Na 2 SO 4) v količini 5 molov, najdemo:
1) vrednost relativne molekulske mase Na 2 SO 4, ki je vsota zaokroženih vrednosti relativnih atomskih mas:
Mr (Na 2 SO 4) \u003d 2Ar (Na) + Ar (S) + 4Ar (O) \u003d 142,
2) vrednost molske mase snovi, ki ji je številčno enaka:
M (Na 2 SO 4) = 142 g/mol,
3) in končno masa 5 molov natrijevega sulfata:
m = ν M = 5 mol 142 g/mol = 710 g
Odgovor: 710.
1.3.5. Razmerje med prostornino snovi in njeno količino
V normalnih pogojih (n.o.), t.j. pri tlaku R , enako 101325 Pa (760 mm Hg), in temperaturo T, enako 273,15 K (0 С), en mol različnih plinov in hlapov zaseda enako prostornino, enako 22,4 l.
Imenuje se prostornina, ki jo zaseda 1 mol plina ali hlape pri n.o molarni volumenplina in ima dimenzijo litra na mol.
V mol \u003d 22,4 l / mol.
Poznavanje količine plinaste snovi (ν ) in molska vrednost volumna (V mol) lahko izračunate njegovo prostornino (V) pod normalnimi pogoji:
V = ν V mol,
kjer je ν količina snovi [mol]; V je prostornina plinaste snovi [l]; V mol \u003d 22,4 l / mol.
Nasprotno, če poznamo prostornino ( V) plinaste snovi v normalnih pogojih, lahko izračunate njeno količino (ν) :
