Относително молекулно тегло в периодичната таблица. Моларна маса, нейното значение и изчисляване

Моларната маса на веществото, означена като М, е масата, която има 1 мол от определен химикал. Моларната маса се измерва в kg/mol или g/mol.

Инструкция

• За да се определи моларната маса на дадено вещество, е необходимо да се знае неговият качествен и количествен състав. Изразена в g / mol, моларната маса е числено равна на относителната молекулна маса на веществото - Mr.
• Молекулната маса е масата на молекула на веществото, изразена в единици за атомна маса. Молекулното тегло се нарича още молекулно тегло. За да намерите молекулното тегло на една молекула, трябва да добавите относителните маси на всички атоми, които я съставят.
• Относителната атомна маса е масата на атома, изразена в единици за атомна маса. Единицата за атомна маса е приета единица за измерване на атомни и молекулни маси, равна на 1/12 от масата на неутрален атом 12C, най-често срещаният изотоп на въглерода.
• Атомните маси на всички химични елементи, присъстващи в земната кора, са представени в периодичната таблица. Чрез сумиране на относителните атомни маси на всички елементи, които изграждат химикал или молекула, ще намерите молекулното тегло на химикала, което ще бъде равно на моларната маса, изразена в g/mol.
• Също така моларната маса на веществото е равна на съотношението на масата на веществото m (измерено в килограми или грамове) към количеството на веществото ν (измерено в молове).

2.10.1. Изчисляване на относителни и абсолютни маси на атоми и молекули

Относителните маси на атомите и молекулите се определят с помощта на D.I. Менделеевите стойности на атомните маси. В същото време, когато се извършват изчисления за образователни цели, стойностите на атомните маси на елементите обикновено се закръглят до цели числа (с изключение на хлора, чиято атомна маса се приема за 35,5).

Пример 1 Относителна атомна маса на калций И ​​r (Са)=40; относителна атомна маса на платината И r (Pt)=195.

Относителната маса на една молекула се изчислява като сбор от относителните атомни маси на атомите, които изграждат тази молекула, като се вземе предвид количеството на тяхното вещество.

Пример 2. Относителна моларна маса на сярна киселина:

M r (H 2 SO 4) \u003d 2A r (H) + A r (S) + 4A r (O) \u003d 2 · 1 + 32 + 4· 16 = 98.

Абсолютните маси на атомите и молекулите се намират, като масата на 1 мол вещество се раздели на числото на Авогадро.

Пример 3. Определете масата на един атом калций.

Решение.Атомната маса на калция е And r (Ca)=40 g/mol. Масата на един калциев атом ще бъде равна на:

m (Ca) \u003d A r (Ca) : N A \u003d 40: 6,02 · 10 23 = 6,64· 10-23 години

Пример 4 Определете масата на една молекула сярна киселина.

Решение.Моларната маса на сярната киселина е M r (H 2 SO 4) = 98. Масата на една молекула m (H 2 SO 4) е:

m (H 2 SO 4) \u003d M r (H 2 SO 4) : NA = 98: 6,02 · 10 23 = 16,28· 10-23 години

2.10.2. Изчисляване на количеството материя и изчисляване на броя на атомните и молекулярните частици от известни стойности на маса и обем

Количеството на дадено вещество се определя чрез разделяне на неговата маса, изразена в грамове, на неговата атомна (моларна) маса. Количеството вещество в газообразно състояние при n.o. се намира, като обемът му се раздели на обема на 1 mol газ (22,4 l).

Пример 5 Определете количеството натриево вещество n(Na) в 57,5 ​​g метален натрий.

Решение.Относителната атомна маса на натрия е And r (Na)=23. Количеството вещество се намира чрез разделяне на масата на металния натрий на неговата атомна маса:

n(Na)=57,5:23=2,5 mol.

Пример 6 . Определете количеството на азотното вещество, ако неговият обем при н.о. е 5,6 литра.

Решение.Количеството азотно вещество n(N 2) намираме, като разделим обема му на обема на 1 mol газ (22,4 l):

n(N 2) \u003d 5,6: 22,4 \u003d 0,25 mol.

Броят на атомите и молекулите в дадено вещество се определя чрез умножаване на броя на атомите и молекулите в веществото по числото на Авогадро.

Пример 7. Определете броя на молекулите, съдържащи се в 1 kg вода.

Решение.Количеството водно вещество се намира, като се раздели неговата маса (1000 g) на моларната маса (18 g / mol):

n (H 2 O) \u003d 1000: 18 \u003d 55,5 mol.

Броят на молекулите в 1000 g вода ще бъде:

N (H 2 O) = 55,5 · 6,02· 10 23 = 3,34· 10 24 .

Пример 8. Определете броя на атомите, съдържащи се в 1 литър (н.о.) кислород.

Решение.Количеството кислородно вещество, чийто обем при нормални условия е 1 литър, е равно на:

n(O 2) \u003d 1: 22,4 \u003d 4,46 · 10 -2 mol.

Броят на кислородните молекули в 1 литър (N.O.) ще бъде:

N (O 2) \u003d 4,46 · 10 -2 · 6,02· 10 23 = 2,69· 10 22 .

Трябва да се отбележи, че на 26.09 · 10 22 молекули ще се съдържат в 1 литър от всеки газ при n.o. Тъй като молекулата на кислорода е двуатомна, броят на кислородните атоми в 1 литър ще бъде 2 пъти по-голям, т.е. 5.38 · 10 22 .

2.10.3. Изчисляване на средната моларна маса на газовата смес и обемна фракция
газовете, които съдържа

Средната моларна маса на газова смес се изчислява от моларните маси на съставните газове на тази смес и техните обемни фракции.

Пример 9. Ако приемем, че съдържанието (в обемни проценти) на азот, кислород и аргон във въздуха е съответно 78, 21 и 1, изчислете средната моларна маса на въздуха.

Решение.

М въздух = 0,78 · Mr(N2)+0.21 · Mr(02)+0.01 · M r (Ar) = 0,78 · 28+0,21· 32+0,01· 40 = 21,84+6,72+0,40=28,96

Или приблизително 29 g/mol.

Пример 10. Газовата смес съдържа 12 l NH3, 5 l N 2 и 3 l Н2 измерено при н.о. Изчислете обемните фракции на газовете в тази смес и нейната средна моларна маса.

Решение.Общият обем на сместа от газове е V=12+5+3=20 l. Обемните части j на газовете ще бъдат равни:

ф(NH3)= 12:20=0.6; φ(N 2)=5:20=0.25; ф(Н2)=3:20=0,15.

Средната моларна маса се изчислява въз основа на обемните фракции на съставните газове на тази смес и техните молекулни маси:

М=0,6 · М (NH3) + 0.25 · M(N2)+0,15 · M (H 2) \u003d 0,6 · 17+0,25· 28+0,15· 2 = 17,5.

2.10.4. Изчисляване на масовата част на химичен елемент в химично съединение

Масовата част ω на химичен елемент се определя като съотношението на масата на атом на даден елемент X, съдържащ се в дадена маса на вещество, към масата на това вещество m. Масовата част е безразмерна величина. Изразява се в части от единица:

ω(X) = m(X)/m (0<ω< 1);

или в проценти

ω(X),%= 100 m(X)/m (0%<ω<100%),

където ω(X) е масовата част на химичния елемент X; m(X) е масата на химичния елемент X; m е масата на веществото.

Пример 11. Изчислете масовата част на манган в манганов (VII) оксид.

Решение.Моларните маси на веществата са равни: M (Mn) \u003d 55 g / mol, M (O) = 16 g / mol, M (Mn 2 O 7) \u003d 2M (Mn) + 7M (O) = 222 g / mol. Следователно масата на Mn 2 O 7 с количеството вещество 1 mol е:

m(Mn 2 O 7) = M(Mn 2 O 7) · n(Mn 2 O 7) = 222 · 1 = 222

От формулата Mn 2 O 7 следва, че количеството вещество на мангановите атоми е два пъти по-голямо от количеството вещество на мангановия оксид (VII). означава,

n(Mn) \u003d 2n (Mn 2 O 7) \u003d 2 mol,

m(Mn)= n(Mn) · M(Mn) = 2 · 55 = 110 g.

Така масовата част на манган в манганов (VII) оксид е:

ω(X)=m(Mn) : m(Mn 2 O 7) = 110:222 = 0,495 или 49,5%.

2.10.5. Установяване на формулата на химично съединение по неговия елементен състав

Най-простата химична формула на веществото се определя въз основа на известните стойности на масовите фракции на елементите, които съставляват това вещество.

Да предположим, че има проба от вещество Na x P y O z с маса m o g. Помислете как се определя неговата химична формула, ако количествата на веществото на атомите на елементите, техните маси или масови фракции в известната маса на веществото е известно. Формулата на веществото се определя от съотношението:

x: y: z = N(Na) : N(P) : N(O).

Това съотношение не се променя, ако всеки от членовете му се раздели на числото на Авогадро:

x: y: z = N(Na)/NA A: N(P)/NA A: N(O)/NA A = ν(Na) : ν(P) : ν(O).

По този начин, за да се намери формулата на дадено вещество, е необходимо да се знае съотношението между количествата вещества на атоми в една и съща маса на веществото:

x: y: z = m(Na)/M r (Na) : m(P)/M r (P) : m(O)/M r (O).

Ако разделим всеки член от последното уравнение на масата на пробата m o , тогава получаваме израз, който ни позволява да определим състава на веществото:

x: y: z = ω(Na)/M r (Na) : ω(P)/M r (P) : ω(O)/M r (O).

Пример 12. Веществото съдържа 85,71 тегл. % въглерод и 14,29 тегл. % водород. Моларната му маса е 28 g/mol. Определете най-простите и верни химични формули на това вещество.

Решение.Съотношението между броя на атомите в молекула C x H y се определя чрез разделяне на масовите фракции на всеки елемент на неговата атомна маса:

x: y \u003d 85,71 / 12: 14,29 / 1 \u003d 7,14: 14,29 \u003d 1: 2.

Така най-простата формула на веществото е CH2. Най-простата формула на веществото не винаги съвпада с истинската му формула. В този случай формулата CH 2 не съответства на валентността на водородния атом. За да намерите истинската химична формула, трябва да знаете моларната маса на дадено вещество. В този пример моларната маса на веществото е 28 g/mol. Разделяйки 28 на 14 (сумата от атомните маси, съответстващи на формулната единица CH 2), получаваме истинското съотношение между броя на атомите в молекулата:

Получаваме истинската формула на веществото: C 2 H 4 - етилен.

Вместо моларна маса за газообразни вещества и пари, в условието на задачата може да се посочи плътността за всеки газ или въздух.

В разглеждания случай плътността на газа във въздуха е 0,9655. Въз основа на тази стойност може да се намери моларната маса на газа:

M = M въздух · D въздух = 29 · 0,9655 = 28.

В този израз M е моларната маса на газа C x H y, M air е средната моларна маса на въздуха, D air е плътността на газа C x H y във въздуха. Получената стойност на моларната маса се използва за определяне на истинската формула на веществото.

Условието на проблема може да не показва масовата част на един от елементите. Намира се като от единица (100%) се извадят масовите дялове на всички останали елементи.

Пример 13 Органично съединение съдържа 38,71 тегл. % въглерод, 51,61 тегл. % кислород и 9,68 тегл. % водород. Определете истинската формула на това вещество, ако неговата плътност на кислородните пари е 1,9375.

Решение.Изчисляваме съотношението между броя на атомите в молекулата C x H y O z:

x: y: z = 38,71/12: 9,68/1: 51,61/16 = 3,226: 9,68: 3,226 = 1:3:1.

Моларната маса M на веществото е:

M \u003d M (O 2) · D(O2) = 32 · 1,9375 = 62.

Най-простата формула на вещество е CH 3 O. Сумата от атомните маси за тази формулна единица ще бъде 12+3+16=31. Разделете 62 на 31 и получете истинското съотношение между броя на атомите в молекулата:

x:y:z = 2:6:2.

Така истинската формула на веществото е C 2 H 6 O 2. Тази формула съответства на състава на двувалентен алкохол - етиленгликол: CH 2 (OH) -CH 2 (OH).

2.10.6. Определяне на моларната маса на веществото

Моларната маса на дадено вещество може да се определи въз основа на неговата плътност на газовите пари с известна моларна маса.

Пример 14 . Плътността на парите на някои органични съединения по отношение на кислорода е 1,8125. Определете моларната маса на това съединение.

Решение.Моларната маса на неизвестно вещество M x е равна на произведението на относителната плътност на това вещество D и моларната маса на веществото M, чрез което се определя стойността на относителната плътност:

M x = D · М = 1,8125 · 32 = 58,0.

Веществата с установената стойност на моларната маса могат да бъдат ацетон, пропионалдехид и алилов алкохол.

Моларната маса на газ може да се изчисли, като се използва стойността на неговия моларен обем при n.c.

Пример 15. Маса на 5,6 литра газ при н.о. е 5,046 г. Изчислете моларната маса на този газ.

Решение.Моларният обем на газа при n.s. е 22,4 литра. Следователно моларната маса на желания газ е

М = 5,046 · 22,4/5,6 = 20,18.

Желаният газ е неон Ne.

Уравнението на Клапейрон-Менделеев се използва за изчисляване на моларната маса на газ, чийто обем е даден при ненормални условия.

Пример 16 При температура 40 ° C и налягане 200 kPa, масата на 3,0 литра газ е 6,0 g. Определете моларната маса на този газ.

Решение.Замествайки известните количества в уравнението на Клапейрон-Менделеев, получаваме:

М = mRT/PV = 6.0 · 8,31· 313/(200· 3,0)= 26,0.

Разглежданият газ е ацетилен C 2 H 2.

Пример 17. Изгарянето на 5,6 l (N.O.) въглеводород дава 44,0 g въглероден диоксид и 22,5 g вода. Относителната плътност на въглеводорода по отношение на кислорода е 1,8125. Определете истинската химична формула на въглеводорода.

Решение.Уравнението на реакцията за изгаряне на въглеводороди може да бъде представено по следния начин:

C x H y + 0,5 (2x + 0,5 y) O 2 \u003d x CO 2 + 0,5 y H 2 O.

Количеството въглеводород е 5,6:22,4=0,25 mol. В резултат на реакцията се образуват 1 mol въглероден диоксид и 1,25 mol вода, която съдържа 2,5 mol водородни атоми. При изгаряне на въглеводород с количество вещество от 1 мол се получават 4 мола въглероден диоксид и 5 мола вода. Така 1 mol въглеводород съдържа 4 mol въглеродни атоми и 10 mol водородни атоми, т.е. химична формула на въглеводорода C 4 H 10 . Моларната маса на този въглеводород е M=4 · 12+10=58. Относителната му кислородна плътност D=58:32=1,8125 съответства на дадената в условието на задачата стойност, което потвърждава верността на намерената химична формула.

Повечето ученици в средните училища смятат химията за един от най-трудните и неприятни предмети за себе си. Всъщност химията не е по-сложна от същата физика или математика, а в някои случаи е много по-интересна от тях. Много ученици, които все още не са започнали да учат химия, вече подсъзнателно се страхуват от нея, след като са чули достатъчно отзиви от гимназисти за всички „ужаси“ на този предмет и „тиранията“ на неговия учител.

Друга причина за трудностите с химията е, че тя използва някои специфични ключови понятия и термини, които ученикът не е срещал досега и чиято аналогия трудно може да се намери в ежедневието. Без подходящо обяснение от учителя тези термини остават неразбираеми за учениците, което усложнява целия последващ процес на изучаване на химия.

Един от тези термини е концепцията за моларната маса на веществото и проблемът за намирането му. Това е основата на целия предмет по химия.

Каква е моларната маса на веществото
Класическото определение е това моларна масае масата на един мол вещество. Всичко изглежда просто, но остава неясно какво е „една бенка“ и дали има връзка с насекомите.

къртица- това е количеството вещество, което съдържа определен брой молекули, за да бъдем точни, тогава 6,02 ∙ 10 23. Това число се нарича константа или число на Авогадро.

Всички химикали имат различен състав и молекулен размер. Следователно, ако вземем една част, състояща се от 6,02 ∙ 10 23 молекули, тогава различните вещества ще имат свой собствен обем и собствена маса от тази част. Масата на тази част ще бъде моларната маса на определено вещество. Моларната маса традиционно се обозначава в химията с буквата М и има размерите g/mol и kg/mol.

Как да намерите моларната маса на веществото
Преди да продължите с изчисляването на моларната маса на дадено вещество, е необходимо ясно да разберете основните понятия, свързани с него.

1. Моларна маса на веществоточислено равно на относителното молекулно тегло, ако структурните единици на веществото са молекули. Моларната маса на веществото може също да бъде равна на относителната атомна маса, ако структурните единици на веществото са атоми.
2. Относителна атомна масапоказва колко пъти масата на атом на даден химичен елемент е по-голяма от предварително определена постоянна стойност, която се приема като маса на 1/12 от въглероден атом. Концепцията за относителна атомна маса беше въведена за удобство, тъй като за човек е трудно да работи с толкова малки числа като масата на един атом.
3. Ако веществото се състои от йони, тогава в този случай те говорят за неговия роднина формула тегло. Например веществото калциев карбонат CaCO 3 се състои от йони.
   
4. Относителната атомна маса на вещество от определен химичен елемент може да се намери в периодичната таблица на Менделеев. Например за химическия елемент въглерод относителната атомна маса е 12,011. Относителната атомна маса няма единици. Моларната маса на въглерода ще бъде равна, както бе споменато по-горе, на относителната атомна маса, но в същото време ще има мерни единици. Тоест, моларната маса на въглерода ще бъде равна на 12 g / mol. Това означава, че 6,02 ∙ 1023 въглеродни атома ще тежат 12 грама.
5. Относителната молекулна маса може да се намери като сбор от атомните маси на всички химични елементи, които изграждат молекулата на дадено вещество. Помислете за това като използвате примера с въглероден диоксид, или както всички останали го наричат ​​въглероден диоксид, който има формула CO 2 .

   Молекулата на въглеродния диоксид съдържа един въглероден атом и два кислородни атома. Използвайки периодичната таблица, намираме, че относителното молекулно тегло на въглеродния диоксид ще бъде 12 + 16 ∙ 2 = 44 g/mol. Именно тази маса ще има част от въглероден диоксид, състоящ се от 6,02 ∙ 10 23 молекули.
   

6. Класическата формула за намиране на моларната маса на дадено вещество в химията е следната:

   M = m/n

   
   
   където m е масата на веществото, g;
   n е броят молове на веществото, т.е. колко части от 6,02 ∙ 10 23 молекули, атоми или йони съдържа, мол.

   Съответно, броят молове на дадено вещество може да се определи по формулата:

   n = N/N а

   
   
   където N е общият брой атоми или молекули;
   N a - числото на Авогадро или константата, равна на 6,02 ∙ 10 23.

   Повечето от проблемите при намирането на моларната маса на дадено вещество в химията се основават на тези две формули. Малко вероятно е за повечето хора да бъде непреодолима трудност да използват две взаимосвързани отношения. Основното нещо е да разберете същността на основните понятия като мол, моларна маса и относителна атомна маса, а след това решаването на задачи по химия няма да ви създаде никакви затруднения.

Като помощ при намирането на моларната маса на дадено вещество и решаването на повечето типични химически задачи, свързани с него, предлагаме да използвате нашия калкулатор. Използването му е много лесно. Под чертата химична формула на съединениетов падащия списък изберете първия химичен елемент, включен във формулата на химическата структура. В полето до списъка въведете броя на атомите на химикала. Ако броят на атомите е един, оставете полето празно. Ако искате да добавите втори и следващи елементи, натиснете зеления плюс и повторете горното действие, докато получите пълната формула на веществото. Контролирайте правилността на въвеждането, като актуализирате химичната формула на съединението. Щракнете върху бутона Изчислиза да получите моларната маса на веществото, което търсите.

За да решите повечето типични задачи по химия, можете също да добавите едно от добре познатите условия: броя на молекулите, броя на моловете или масата на веществото. Под бутон Изчислислед натискането му ще бъде дадено пълно решение на проблема въз основа на въведените данни.

Ако в химическата формула на дадено вещество има скоби, отворете ги, като добавите съответния индекс към всеки елемент. Например, вместо класическата формула за калциев хидроксид Ca(OH) 2, използвайте следната формула за химикала CaO 2 H 2 в калкулатора.

Химията е количествена наука. Не е достатъчно да знаем какво ще се случи в тази или онази реакция. Трябва да знаете колко ще излезе и как ще протече реакцията, а това зависи от конкретните числа. Следователно въпросът как да се намери моларната маса е от значение както за учениците, така и за учените. Само тези две категории повдигат такъв въпрос в различни ситуации. Ученици - когато трябва да решите проблем. Но учените - когато формулата на веществото е неясна, и по моларната маса можете да разберете какъв вид кентавър е получен в резултат на реакцията.

Например

Ще говорим повече за училищната интерпретация на въпроса. Ако знаете точната формула на дадено вещество, тогава задачата става примитивна. Да вземем формулата на солта NaCl. За да се намери моларната маса на цялото вещество, атомните тегла на Na и Cl се търсят в таблицата. Само не бъркайте с атомното число, то не показва теглото, а електрическия заряд на ядрото. Тъй като има само един атом от всеки елемент в молекулата на NaCl, няма нужда да ги умножавате, теглата просто се сумират, тъй като те съставляват една молекула. Друго нещо са по-сложните молекули като калциев нитрат Ca (NO 3) 2. В този случай има един калциев атом, два азотни атома и шест кислородни атома на молекула. Така че атомното тегло на азота се умножава по две, на кислорода - по шест. След това към масата на калциевия атом се добавят две маси азот и шест маси кислород. И така получавате желаната моларна маса. По този начин можете да направите изчисления, които ще ви помогнат да предвидите количеството на веществото, получено при реакцията.

Анализирайте „Дадено:“

Но задачата може да се постави и по друг начин. Вие не знаете какво вещество се е получило при реакцията, знаете само неговия елементен състав. Как да намерим моларната маса в този случай? Обикновено в тази ситуация химическото количество на веществото и масата на полученото вещество (просто физическо) се дават пряко или косвено. Достатъчно е просто да разделите масата на химическото количество - и ще получите това, което търсите. Може би първата или втората стойност няма да бъдат дадени директно и ще трябва да направите изчисления или да разсъждавате и да предложите хипотези, ако това е проблем с напреднала сложност. Но в химията е по-добре да не разчитате на готови формули, а да разсъждавате сами, решавайки поставения ви проблем. Независимото мислене е знак за талантлив химик.

Специални случаи и "възрастни" химици

Как да определим моларната маса на газ от семейството на халогените? Обикновено техните молекули съществуват в двуатомна форма. Просто намерете съответния елемент в таблицата и умножете по две. Бъдете внимателни, когато решавате задачи по органична химия. Как да намерите моларна маса в тази област на химията? Както и в други, но трябва да запомните, че намирането му не ви гарантира крайната формула на веществото. За да го разкрием, се нуждаем от друга информация - за химичните свойства на изследваното неизвестно вещество. Именно този проблем обикновено се решава от професионални "възрастни" химици и деца на олимпиади на високо ниво. Решаване на проблема "Как да намерим моларната маса?" За тях това е само началото на пътуването. И те вземат предвид голям брой проблеми и грешки.

Практикувайте!

Как да намерим моларната маса на веществото? Ще ви трябва периодичната таблица (в прости ситуации) и числовите данни на проблема. Такива задачи изискват развитие на автоматизма, постепенно няма да имате никакви затруднения.

Инструкция

За да намерите мол от вещество, трябва да запомните едно много просто правило: масата на един мол от всяко вещество е числено равна на неговото молекулно тегло, изразено само в други количества. И как се определя? Използвайки периодичната таблица, ще разберете атомната маса на всеки елемент, включен в молекулите на дадено вещество. След това трябва да добавите атомните маси, като вземете предвид индекса на всеки елемент и ще получите отговора.

Изчислете неговото молекулно тегло, като вземете предвид индекса на всеки елемент: 12 * 2 + 1 * 4 + 16 * 3 = 76 a.m.u. (атомни единици за маса). Следователно неговата моларна маса (т.е. масата на един мол) също е 76, само че нейната единица е грам/мол. Отговор: един мол амониев нитрат тежи 76 грама.

Да предположим, че ви е дадена такава задача. Известно е, че масата на 179,2 литра някакъв газ е 352 грама. Необходимо е да се определи колко тежи един мол от този газ. Известно е, че при нормални условия един мол от всеки газ или смес от газове заема обем приблизително равен на 22,4 литра. И имате 179,2 литра. Извършете изчислението: 179,2 / 22,4 \u003d 8. Следователно този обем съдържа 8 мола газ.

Разделяйки масата, известна според условията на проблема, на броя молове, получавате: 352/8 \u003d 44. Следователно един мол от този газ тежи 44 грама - това е въглероден диоксид, CO2.

Ако има някакво количество газ с маса M, затворено в обем V при дадена температура T и налягане P. Необходимо е да се определи неговата моларна маса (т.е. да се намери на какво е равен неговият мол). Универсалното уравнение на Менделеев-Клапейрон ще ви помогне да решите проблема: PV \u003d MRT / m, където m е самата моларна маса, която трябва да определим, а R е универсалната газова константа, равна на 8,31. Преобразувайки уравнението, получавате: m = MRT/PV. Чрез заместване на известни количества във формулата ще откриете на какво е равен един мол газ.

Полезни съвети

При изчисленията обикновено се използват закръглени стойности на атомните тегла на елементите. Ако се изисква по-висока точност, закръгляването не е разрешено.

Авогадро през 1811 г., в самото начало на развитието на атомната теория, направи предположението, че еднакво количество идеални газове при същото налягане и температура съдържа същия брой молекули. По-късно това предположение се потвърждава и става необходимо следствие за кинетичната теория. Сега тази теория се нарича Авогадро.

Инструкция

Константата Avogadro показва броя на атомите или молекулите, които се съдържат в един мол вещество.

Броят на молекулите, при условие че системата е еднокомпонентна и съдържащите се в нея молекули или атоми от същия тип, може да се намери по специална формула

Подобни видеа

Първо, определете химичния състав и агрегатното състояние на веществото. Ако се тества газ, измерете неговата температура, обем и налягане или го поставете при нормални условия и измерете само обема. След това изчислете броя на молекулите и атомите. За да определите броя на атомите в твърдо вещество или течност, намерете тяхната маса и моларна маса, а след това броя на молекулите и атомите.

Ще имаш нужда

• манометър, термометър, везни и периодична таблица, разберете константата на Авогадро.

Инструкция

Определяне на масата на един мол от известно количество вещество Ако знаете количеството на вещество в молове, чиято моларна маса искате да намерите, използвайте везната, за да намерите действителната му маса, като я изразите в грамове. За да определите масата на един мол, разделете масата на дадено вещество на неговото количество M=m/υ.

Определяне на масата на един мол вещество по масата на молекула Ако масата на една молекула вещество, изразена в грамове, е известна, намерете масата на един мол, като умножите масата на тази молекула по броя на молекули в един мол (числото на Авогадро), което е равно на 6,022 10^23, M = m0 NA .

Определяне на масата на един мол газ Вземете запечатан съд с известен обем, изразен в кубични метри. Изпомпайте газта от него и го претеглете на везните. Напомпайте газ в него и го претеглете отново, разликата между празните и пълните бутилки ще бъде равна на масата на газа. Преобразувайте го в килограми.
Измерете температурата на газа в цилиндъра, ако изчакате малко след впръскването, тя е равна на околната температура и я преобразувайте в келвини, като добавите числото 273 към градуси по Целзий.Измерете налягането на газа с манометър, в паскали. Намерете моларната маса на газ (масата на един мол), като умножите масата на газа по неговата температура и 8,31 (универсална газова константа) и разделите резултата на налягането и обема M=m R T/(P V).

Понякога изследователите са изправени пред следния проблем: как да определят броя на атомите на дадено вещество? Първоначално може да изглежда изключително сложно, тъй като броят на атомите дори в малка проба от всяко вещество е просто грандиозен. Как да ги преброим?

Инструкция

Да предположим, че трябва да преброите броя на атомите в парче чисто - например мед или дори злато. Да, представете си себе си на мястото на великия учен Архимед, на когото цар Хиерон даде съвсем различна задача, казвайки: „Знаеш ли, Архимед, не трябваше да подозирам своя бижутер в измама, короната се оказа чисто злато! Нашето кралско величество вече е доволно да знае, че в него има атоми.

Задачата, разбира се, би хвърлила истинския Архимед в ступор, въпреки че беше такъв. Е, можете да го направите за нула време. Първо трябва точно да претеглите короната. Да предположим, че тя тежи точно 2 кг, тоест 2000 грама. След това, според периодичната таблица, задайте моларната маса на златото (приблизително 197 грама / мол.) За да опростите изчисленията, леко закръглете малко - нека бъде 200 грама / мол. Следователно в злополучната корона има точно 10 мола злато. Е, тогава вземете универсалното число на Авогадро (6,022x1023), умножете по 10 и триумфално занесете резултата на крал Хиерон.

И след това използвайте добре известното уравнение на Менделеев-Клапейрон: PV = MRT/m. Обърнете внимание, че M/m не е нищо повече от броя молове на даден газ, тъй като M е неговата действителна маса, а m е неговата моларна маса.

Заменете стойностите, които знаете, във фракцията PV / RT, умножете получения резултат по универсалното число на Авогадро (6,022 * 1023) и получете броя на газовите атоми при даден обем, налягане и температура.

И ако искате да преброите броя на атомите в проба от сложно вещество? И няма нищо особено трудно. Претеглете пробата, след това напишете нейната точна химична формула, използвайте периодичната таблица, за да посочите моларната маса на всеки компонент и изчислете точната моларна маса на това сложно вещество (като вземете предвид индексите на елемента, ако е необходимо).

Е, тогава разберете броя на бенките в изследваната проба (като разделите масата на пробата на моларната маса) и умножете резултата по стойността на числото на Авогадро.

В химията молът се използва като единица за количество на веществото. Едно вещество има три характеристики: маса, моларна маса и количество вещество. Моларната маса е масата на един мол вещество.

Инструкция

Един мол вещество е неговото количество, което съдържа толкова структурни единици, колкото атоми има в 0,012 kg обикновен (нерадиоактивен) изотоп. Към структурните единици на веществото молекули, атоми, йони. Когато при условията на задачата тя е дадена с относителната атомна маса Ar, от формулата на веществото в зависимост от формулировката на задачата се намира или масата на един мол от същото вещество, или неговата моларна маса чрез извършване на изчисления. Относителната атомна маса на Ar е стойност, равна на отношението на средната маса на изотоп на даден елемент към 1/12 от масата на въглерода.

Както органичните, така и неорганичните вещества имат моларни маси. Например, изчислете този параметър за вода H2O и метан CH3. Първо, намерете моларната маса на водата:
M(H2O)=2Ar(H)+Ar(O)=2*1+16=18 g/mol
Метанът е газ от органичен произход. Това означава, че неговата молекула съдържа водородни и въглеродни атоми. Общо една молекула от този газ съдържа три водородни атома и един въглероден атом. Изчислете моларната маса на това вещество, както следва:
M(CH3)=Ar(C)+2Ar(H)=12+3*1=15 g/mol
По същия начин изчислете моларните маси на всички други вещества.

Също така се намира масата на един мол вещество или моларната маса, като се знае масата и количеството на веществото. В този случай моларната маса се изчислява като съотношението на масата на веществото към неговото количество. Тогава формулата изглежда така:
M=m/ν, където M е моларната маса, m е масата, ν е количеството вещество.
Моларната маса на дадено вещество се изразява в грамове или килограми на мол. Ако е известна масата на молекула на определено вещество, тогава, знаейки числото на Авогадро, може да се намери масата на един мол вещество, както следва:
Mr=Na*ma, където Mr е моларната маса, Na е числото на Авогадро, ma е масата на молекулата.
Така например, знаейки масата на въглероден атом, можете да намерите моларната маса на това вещество:
Mr=Na*ma=6,02*10^23*1,993*10^-26=12 g/mol

Подобни видеа

Масата на 1 mol вещество се нарича неговата моларна маса и се обозначава с буквата M. Единиците за измерване на моларната маса са g / mol. Как се изчислява тази стойност зависи от дадените условия.

Ще имаш нужда

• - периодична система от химични елементи D.I. Менделеев (таблица на Менделеев);
• - калкулатор.

Инструкция

Ако веществото е известно, тогава неговата моларна маса може да се изчисли с помощта на периодичната таблица. Моларната маса на веществото (M) е равна на неговата относителна молекулна маса (Mr). За да го изчислите, намерете в периодичната таблица атомните маси на всички елементи, които изграждат веществото (Ar). Обикновено това е число, изписано в долния десен ъгъл на клетката на съответния елемент под нейния пореден номер. Например, атомната маса е 1 - Ar (H)=1, атомната маса на кислорода е 16 - Ar (O)=16, атомната маса на сярата е 32 - Ar(S)=32.

За да разберете молекулната и моларната маса на веществото, трябва да добавите относителните атомни маси на съставните му елементи, като вземете предвид техния брой. Mr = Ar1n1+Ar2n2+…+Arxnx. Така моларната маса на водата (H2O) е равна на сумата от атомната маса на водорода (H), умножена по 2, и атомната маса на кислорода (O). M (H2O) \u003d Ar (H)?2 + Ar (O) \u003d 1?2 + 16 \u003d 18 (g / mol). Моларната маса на (H2SO4) е равна на сумата от атомната маса на водорода (H), умножена по 2, атомната маса на сярата (S) и атомната маса на кислорода (O), умножена по 4. M (H2SO4) \u003d Ar (H)?2 + Ar (S) + Ar(O)?4=1?2 + 32 + 16?4 = 98(g/mol). Моларната маса на простите вещества, състоящи се от един елемент, се счита за еднаква. Например, моларната маса на кислородния газ (O2) е равна на атомната маса на елемента кислород (O), умножена по 2. M (O2) \u003d 16? 2 \u003d 32 (g / mol).

Ако химичната формула на дадено вещество е неизвестна, но неговото количество и маса са известни, моларната маса може да се намери по формулата: M = m / n, където M е моларната маса, m е масата на веществото, n е количеството на веществото. Например, известно е, че 2 mol вещество има маса от 36 g, тогава неговата моларна маса е M = m / n = 36 g? 2 mol \u003d 18 g / mol (най-вероятно това е вода H2O). Ако 1,5 mol вещество има маса 147 g, тогава неговата моларна маса е M = m / n = 147 g? 1,5 mol \u003d 98 g / mol (най-вероятно това е сярна киселина H2SO4).

Подобни видеа

източници:

• Талица Менделеева