Σχετικό μοριακό βάρος στον περιοδικό πίνακα. Μοριακή μάζα, σημασία και υπολογισμός της

Η μοριακή μάζα μιας ουσίας, που συμβολίζεται ως M, είναι η μάζα που έχει 1 mole μιας συγκεκριμένης χημικής ουσίας. Η μοριακή μάζα μετριέται σε kg/mol ή g/mol.

Εντολή

• Για τον προσδιορισμό της μοριακής μάζας μιας ουσίας, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε την ποιοτική και ποσοτική της σύνθεση. Εκφρασμένη σε g / mol, η μοριακή μάζα είναι αριθμητικά ίση με τη σχετική μοριακή μάζα της ουσίας - Mr.
• Μοριακή μάζα είναι η μάζα ενός μορίου μιας ουσίας, εκφρασμένη σε μονάδες ατομικής μάζας. Το μοριακό βάρος ονομάζεται επίσης μοριακό βάρος. Για να βρείτε το μοριακό βάρος ενός μορίου, πρέπει να προσθέσετε τις σχετικές μάζες όλων των ατόμων που το αποτελούν.
• Η σχετική ατομική μάζα είναι η μάζα ενός ατόμου που εκφράζεται σε μονάδες ατομικής μάζας. Η μονάδα ατομικής μάζας είναι μια αποδεκτή μονάδα μέτρησης ατομικών και μοριακών μαζών, ίση με το 1/12 της μάζας ενός ουδέτερου ατόμου 12C, του πιο συνηθισμένου ισοτόπου άνθρακα.
• Οι ατομικές μάζες όλων των χημικών στοιχείων που υπάρχουν στο φλοιό της γης παρουσιάζονται στον περιοδικό πίνακα. Αθροίζοντας τις σχετικές ατομικές μάζες όλων των στοιχείων που συνθέτουν μια χημική ουσία ή ένα μόριο, θα βρείτε το μοριακό βάρος της χημικής ουσίας, το οποίο θα είναι ίσο με τη μοριακή μάζα, εκφρασμένο σε g/mol.
• Επίσης, η μοριακή μάζα μιας ουσίας είναι ίση με την αναλογία της μάζας της ουσίας m (μετρούμενη σε κιλά ή γραμμάρια) προς την ποσότητα της ουσίας ν (μετρούμενη σε mol).

2.10.1. Υπολογισμός σχετικής και απόλυτης μάζας ατόμων και μορίων

Οι σχετικές μάζες των ατόμων και των μορίων προσδιορίζονται χρησιμοποιώντας το D.I. Τιμές ατομικών μαζών Mendeleev. Ταυτόχρονα, κατά τη διεξαγωγή υπολογισμών για εκπαιδευτικούς σκοπούς, οι τιμές των ατομικών μαζών των στοιχείων συνήθως στρογγυλοποιούνται σε ακέραιους αριθμούς (με εξαίρεση το χλώριο, η ατομική μάζα του οποίου θεωρείται ότι είναι 35,5).

Παράδειγμα 1 Σχετική ατομική μάζα ασβεστίου Και r (Ca)=40; σχετική ατομική μάζα πλατίνας Και r (Pt)=195.

Η σχετική μάζα ενός μορίου υπολογίζεται ως το άθροισμα των σχετικών ατομικών μαζών των ατόμων που απαρτίζουν αυτό το μόριο, λαμβάνοντας υπόψη την ποσότητα της ουσίας τους.

Παράδειγμα 2. Σχετική μοριακή μάζα θειικού οξέος:

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

Οι απόλυτες μάζες ατόμων και μορίων βρίσκονται διαιρώντας τη μάζα 1 mol μιας ουσίας με τον αριθμό Avogadro.

Παράδειγμα 3. Προσδιορίστε τη μάζα ενός ατόμου ασβεστίου.

Λύση.Η ατομική μάζα του ασβεστίου είναι And r (Ca)=40 g/mol. Η μάζα ενός ατόμου ασβεστίου θα είναι ίση με:

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

Παράδειγμα 4 Προσδιορίστε τη μάζα ενός μορίου θειικού οξέος.

Λύση.Η μοριακή μάζα του θειικού οξέος είναι Mr (H 2 SO 4) = 98. Η μάζα ενός μορίου m (H 2 SO 4) είναι:

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

2.10.2. Υπολογισμός της ποσότητας της ύλης και υπολογισμός του αριθμού των ατομικών και μοριακών σωματιδίων από γνωστές τιμές μάζας και όγκου

Η ποσότητα μιας ουσίας προσδιορίζεται διαιρώντας τη μάζα της, εκφρασμένη σε γραμμάρια, με την ατομική της (μοριακή) μάζα. Η ποσότητα μιας ουσίας σε αέρια κατάσταση στο n.o. βρίσκεται διαιρώντας τον όγκο της με τον όγκο 1 mol αερίου (22,4 l).

Παράδειγμα 5 Προσδιορίστε την ποσότητα της ουσίας νατρίου n(Na) σε 57,5 ​​g μεταλλικού νατρίου.

Λύση.Η σχετική ατομική μάζα του νατρίου είναι And r (Na)=23. Η ποσότητα μιας ουσίας βρίσκεται διαιρώντας τη μάζα του μεταλλικού νατρίου με την ατομική του μάζα:

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

Παράδειγμα 6 . Προσδιορίστε την ποσότητα της αζωτούχου ουσίας, εάν ο όγκος της σε n.o. είναι 5,6 λίτρα.

Λύση.Η ποσότητα της αζωτούχου ουσίας n(N 2) βρίσκουμε διαιρώντας τον όγκο του με τον όγκο 1 mol αερίου (22,4 l):

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

Ο αριθμός των ατόμων και των μορίων σε μια ουσία προσδιορίζεται πολλαπλασιάζοντας τον αριθμό των ατόμων και των μορίων της ουσίας με τον αριθμό του Avogadro.

Παράδειγμα 7. Προσδιορίστε τον αριθμό των μορίων που περιέχονται σε 1 kg νερού.

Λύση.Η ποσότητα της υδάτινης ουσίας βρίσκεται διαιρώντας τη μάζα της (1000 g) με τη μοριακή μάζα (18 g / mol):

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

Ο αριθμός των μορίων σε 1000 g νερού θα είναι:

Ν (Η2Ο) \u003d 55,5 · 6,02· 10 23 = 3,34· 10 24 .

Παράδειγμα 8. Προσδιορίστε τον αριθμό των ατόμων που περιέχονται σε 1 λίτρο (n.o.) οξυγόνου.

Λύση.Η ποσότητα της ουσίας οξυγόνου, ο όγκος της οποίας υπό κανονικές συνθήκες είναι 1 λίτρο ισούται με:

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

Ο αριθμός των μορίων οξυγόνου σε 1 λίτρο (Ν.Ο.) θα είναι:

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

Σημειωτέον ότι 26.9 · 10 22 μόρια θα περιέχονται σε 1 λίτρο οποιουδήποτε αερίου σε n.o. Δεδομένου ότι το μόριο οξυγόνου είναι διατομικό, ο αριθμός των ατόμων οξυγόνου σε 1 λίτρο θα είναι 2 φορές μεγαλύτερος, δηλ. 5.38 · 10 22 .

2.10.3. Υπολογισμός της μέσης μοριακής μάζας του μείγματος αερίων και του κλάσματος όγκου
τα αέρια που περιέχει

Η μέση μοριακή μάζα ενός μείγματος αερίων υπολογίζεται από τις μοριακές μάζες των αερίων που αποτελούν το μείγμα και τα κλάσματα όγκου τους.

Παράδειγμα 9 Υποθέτοντας ότι η περιεκτικότητα (σε ποσοστό όγκου) σε άζωτο, οξυγόνο και αργό στον αέρα είναι 78, 21 και 1, αντίστοιχα, υπολογίστε τη μέση μοριακή μάζα του αέρα.

Λύση.

Μ αέρας = 0,78 · Mr (Ν2)+0,21 · Mr (Ο2)+0,01 · Mr (Ar)= 0,78 · 28+0,21· 32+0,01· 40 = 21,84+6,72+0,40=28,96

Ή περίπου 29 g/mol.

Παράδειγμα 10. Το μίγμα αερίων περιέχει 12 λίτρα NH3, 5 λίτρα Ν2 και 3 λίτρα Η2 μετρημένα σε n.o. Υπολογίστε τα κλάσματα όγκου των αερίων σε αυτό το μείγμα και τη μέση μοριακή του μάζα.

Λύση.Ο συνολικός όγκος του μείγματος των αερίων είναι V=12+5+3=20 l. Τα κλάσματα όγκου j των αερίων θα είναι ίσα:

φ(ΝΗ 3)= 12:20=0,6; φ(Ν 2)=5:20=0.25; φ(Η 2)=3:20=0,15.

Η μέση μοριακή μάζα υπολογίζεται με βάση τα κλάσματα όγκου των συστατικών αερίων αυτού του μείγματος και τις μοριακές τους μάζες:

Μ=0,6 · Μ (ΝΗ3) + 0,25 · Μ(Ν2)+0,15 · M (H 2) \u003d 0,6 · 17+0,25· 28+0,15· 2 = 17,5.

2.10.4. Υπολογισμός του κλάσματος μάζας ενός χημικού στοιχείου σε μια χημική ένωση

Το κλάσμα μάζας ω ενός χημικού στοιχείου ορίζεται ως ο λόγος της μάζας ενός ατόμου ενός δεδομένου στοιχείου X που περιέχεται σε μια δεδομένη μάζα μιας ουσίας προς τη μάζα αυτής της ουσίας m. Το κλάσμα μάζας είναι μια αδιάστατη ποσότητα. Εκφράζεται σε κλάσματα μονάδας:

ω(X) = m(X)/m (0<ω< 1);

ή σε ποσοστό

ω(X),%= 100 m(X)/m (0%<ω<100%),

όπου ω(X) είναι το κλάσμα μάζας του χημικού στοιχείου X. m(X) είναι η μάζα του χημικού στοιχείου X. m είναι η μάζα της ουσίας.

Παράδειγμα 11 Υπολογίστε το κλάσμα μάζας μαγγανίου σε οξείδιο μαγγανίου (VII).

Λύση.Οι μοριακές μάζες των ουσιών είναι ίσες: M (Mn) \u003d 55 g / mol, M (O) \u003d 16 g / mol, M (Mn 2 O 7) \u003d 2M (Mn) + 7M (O) \u003d 222 g / mol. Επομένως, η μάζα του Mn 2 O 7 με την ποσότητα της ουσίας 1 mol είναι:

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

Από τον τύπο Mn 2 O 7 προκύπτει ότι η ποσότητα της ουσίας των ατόμων μαγγανίου είναι διπλάσια από την ποσότητα της ουσίας του οξειδίου του μαγγανίου (VII). Που σημαίνει,

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

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

Έτσι, το κλάσμα μάζας του μαγγανίου στο οξείδιο του μαγγανίου (VII) είναι:

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

2.10.5. Καθορισμός του τύπου μιας χημικής ένωσης από τη στοιχειακή της σύνθεση

Ο απλούστερος χημικός τύπος μιας ουσίας προσδιορίζεται με βάση τις γνωστές τιμές των κλασμάτων μάζας των στοιχείων που συνθέτουν αυτήν την ουσία.

Ας υποθέσουμε ότι υπάρχει δείγμα ουσίας Na x P y Oz με μάζα m o g. Εξετάστε πώς προσδιορίζεται ο χημικός της τύπος εάν οι ποσότητες της ουσίας των ατόμων των στοιχείων, οι μάζες τους ή τα κλάσματα μάζας τους στη γνωστή μάζα του η ουσία είναι γνωστή. Ο τύπος μιας ουσίας καθορίζεται από την αναλογία:

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

Αυτή η αναλογία δεν αλλάζει εάν κάθε όρος της διαιρεθεί με τον αριθμό του Avogadro:

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

Έτσι, για να βρεθεί ο τύπος μιας ουσίας, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε την αναλογία μεταξύ των ποσοτήτων των ουσιών των ατόμων στην ίδια μάζα μιας ουσίας:

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

Αν διαιρέσουμε κάθε όρο της τελευταίας εξίσωσης με τη μάζα του δείγματος m o , τότε παίρνουμε μια έκφραση που μας επιτρέπει να προσδιορίσουμε τη σύνθεση της ουσίας:

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

Παράδειγμα 12. Η ουσία περιέχει 85,71 wt. % άνθρακα και 14,29 wt. % υδρογόνο. Η μοριακή του μάζα είναι 28 g/mol. Προσδιορίστε τους απλούστερους και αληθινούς χημικούς τύπους αυτής της ουσίας.

Λύση.Η αναλογία μεταξύ του αριθμού των ατόμων σε ένα μόριο C x H y προσδιορίζεται διαιρώντας τα κλάσματα μάζας κάθε στοιχείου με την ατομική του μάζα:

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

Έτσι, ο απλούστερος τύπος μιας ουσίας είναι το CH 2. Ο απλούστερος τύπος μιας ουσίας δεν συμπίπτει πάντα με τον πραγματικό τύπο της. Στην περίπτωση αυτή, ο τύπος CH 2 δεν αντιστοιχεί στο σθένος του ατόμου υδρογόνου. Για να βρείτε τον αληθινό χημικό τύπο, πρέπει να γνωρίζετε τη μοριακή μάζα μιας δεδομένης ουσίας. Σε αυτό το παράδειγμα, η μοριακή μάζα της ουσίας είναι 28 g/mol. Διαιρώντας το 28 με το 14 (το άθροισμα των ατομικών μαζών που αντιστοιχεί στη μονάδα του τύπου CH 2), λαμβάνουμε την πραγματική αναλογία μεταξύ του αριθμού των ατόμων σε ένα μόριο:

Παίρνουμε τον αληθινό τύπο της ουσίας: C 2 H 4 - αιθυλένιο.

Αντί για τη μοριακή μάζα για αέριες ουσίες και ατμούς, η πυκνότητα για οποιοδήποτε αέριο ή αέρα μπορεί να υποδειχθεί στην κατάσταση του προβλήματος.

Στην υπό εξέταση περίπτωση, η πυκνότητα αερίου στον αέρα είναι 0,9655. Με βάση αυτή την τιμή, η μοριακή μάζα του αερίου μπορεί να βρεθεί:

Μ = Μ αέρας · Δ αέρα = 29 · 0,9655 = 28.

Σε αυτήν την έκφραση, M είναι η μοριακή μάζα του αερίου C x H y, M αέρας είναι η μέση γραμμομοριακή μάζα αέρα, D αέρας είναι η πυκνότητα του αερίου C x H y στον αέρα. Η προκύπτουσα τιμή της μοριακής μάζας χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό του αληθινού τύπου της ουσίας.

Η κατάσταση του προβλήματος μπορεί να μην υποδεικνύει το κλάσμα μάζας ενός από τα στοιχεία. Βρίσκεται αφαιρώντας από τη μονάδα (100%) τα κλάσματα μάζας όλων των άλλων στοιχείων.

Παράδειγμα 13 Μια οργανική ένωση περιέχει 38,71 wt. % άνθρακας, 51,61 wt. % οξυγόνο και 9,68 wt. % υδρογόνο. Προσδιορίστε τον αληθινό τύπο αυτής της ουσίας εάν η πυκνότητα ατμών οξυγόνου της είναι 1,9375.

Λύση.Υπολογίζουμε την αναλογία μεταξύ του αριθμού των ατόμων στο μόριο 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.

Η μοριακή μάζα M μιας ουσίας είναι:

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

Ο απλούστερος τύπος μιας ουσίας είναι το CH 3 O. Το άθροισμα των ατομικών μαζών για αυτή τη μονάδα τύπου θα είναι 12+3+16=31. Διαιρέστε το 62 με το 31 και λάβετε την πραγματική αναλογία μεταξύ του αριθμού των ατόμων στο μόριο:

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

Έτσι, ο αληθινός τύπος της ουσίας είναι C 2 H 6 O 2. Αυτός ο τύπος αντιστοιχεί στη σύνθεση διυδρικής αλκοόλης - αιθυλενογλυκόλης: CH 2 (OH) -CH 2 (OH).

2.10.6. Προσδιορισμός της μοριακής μάζας μιας ουσίας

Η μοριακή μάζα μιας ουσίας μπορεί να προσδιοριστεί με βάση την πυκνότητα ατμών αερίου με μια γνωστή μοριακή μάζα.

Παράδειγμα 14 . Η πυκνότητα ατμών ορισμένης οργανικής ένωσης ως προς το οξυγόνο είναι 1,8125. Προσδιορίστε τη μοριακή μάζα αυτής της ένωσης.

Λύση.Η μοριακή μάζα μιας άγνωστης ουσίας M x είναι ίση με το γινόμενο της σχετικής πυκνότητας αυτής της ουσίας D και της μοριακής μάζας της ουσίας M, με την οποία προσδιορίζεται η τιμή της σχετικής πυκνότητας:

Μ x = Δ · Μ = 1,8125 · 32 = 58,0.

Ουσίες με την ευρεθείσα τιμή της μοριακής μάζας μπορεί να είναι η ακετόνη, η προπιοναλδεΰδη και η αλλυλική αλκοόλη.

Η μοριακή μάζα ενός αερίου μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας την τιμή του μοριακού όγκου του σε n.c.

Παράδειγμα 15. Μάζα 5,6 λίτρων αερίου σε n.o. είναι 5,046 γρ. Να υπολογίσετε τη μοριακή μάζα αυτού του αερίου.

Λύση.Ο μοριακός όγκος του αερίου σε n.s. είναι 22,4 λίτρα. Επομένως, η μοριακή μάζα του επιθυμητού αερίου είναι

Μ = 5,046 · 22,4/5,6 = 20,18.

Το επιθυμητό αέριο είναι Neon Ne.

Η εξίσωση Clapeyron–Mendeleev χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της μοριακής μάζας ενός αερίου του οποίου ο όγκος δίνεται υπό μη κανονικές συνθήκες.

Παράδειγμα 16 Σε θερμοκρασία 40 °C και πίεση 200 kPa, η μάζα 3,0 λίτρων αερίου είναι 6,0 g. Προσδιορίστε τη μοριακή μάζα αυτού του αερίου.

Λύση.Αντικαθιστώντας τις γνωστές ποσότητες στην εξίσωση Clapeyron–Mendeleev, λαμβάνουμε:

M = mRT/PV = 6,0 · 8,31· 313/(200· 3,0)= 26,0.

Το υπό εξέταση αέριο είναι το ακετυλένιο C 2 H 2.

Παράδειγμα 17 Η καύση 5,6 λίτρων (Ν.Ο.) υδρογονάνθρακα παρήγαγε 44,0 g διοξειδίου του άνθρακα και 22,5 g νερού. Η σχετική πυκνότητα του υδρογονάνθρακα σε σχέση με το οξυγόνο είναι 1,8125. Προσδιορίστε τον αληθινό χημικό τύπο του υδρογονάνθρακα.

Λύση.Η εξίσωση αντίδρασης για την καύση υδρογονανθράκων μπορεί να αναπαρασταθεί ως εξής:

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

Η ποσότητα του υδρογονάνθρακα είναι 5,6:22,4=0,25 mol. Ως αποτέλεσμα της αντίδρασης, σχηματίζονται 1 mol διοξειδίου του άνθρακα και 1,25 mol νερού, το οποίο περιέχει 2,5 mol άτομα υδρογόνου. Όταν ένας υδρογονάνθρακας καίγεται με ποσότητα ουσίας 1 mole, λαμβάνονται 4 moles διοξειδίου του άνθρακα και 5 mole νερού. Έτσι, 1 mol υδρογονάνθρακα περιέχει 4 mol άτομα άνθρακα και 10 mol άτομα υδρογόνου, δηλ. χημικός τύπος υδρογονάνθρακα C 4 H 10 . Η μοριακή μάζα αυτού του υδρογονάνθρακα είναι Μ=4 · 12+10=58. Η σχετική του πυκνότητα οξυγόνου D=58:32=1,8125 αντιστοιχεί στην τιμή που δίνεται στην συνθήκη του προβλήματος, η οποία επιβεβαιώνει την ορθότητα του χημικού τύπου που βρέθηκε.

Οι περισσότεροι μαθητές της δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης θεωρούν ότι η χημεία είναι ένα από τα πιο δύσκολα και δυσάρεστα μαθήματα για τους εαυτούς τους. Στην πραγματικότητα, η χημεία δεν είναι πιο περίπλοκη από την ίδια φυσική ή τα μαθηματικά, και σε ορισμένες περιπτώσεις πολύ πιο ενδιαφέρουσα από αυτά. Πολλοί μαθητές, που δεν έχουν αρχίσει ακόμη να σπουδάζουν χημεία, το φοβούνται ήδη υποσυνείδητα, έχοντας ακούσει αρκετές κριτικές από μαθητές γυμνασίου για όλες τις «φρικότητες» αυτού του μαθήματος και την «τυραννία» του δασκάλου του.

Ένας άλλος λόγος για τις δυσκολίες με τη χημεία είναι ότι χρησιμοποιεί ορισμένες συγκεκριμένες βασικές έννοιες και όρους που ο μαθητής δεν έχει συναντήσει ποτέ πριν και των οποίων η αναλογία είναι δύσκολο να βρεθεί στην καθημερινή ζωή. Χωρίς κατάλληλη εξήγηση από τον δάσκαλο, αυτοί οι όροι παραμένουν ακατανόητοι για τους μαθητές, γεγονός που περιπλέκει όλη τη μετέπειτα διαδικασία της μελέτης της χημείας.

Ένας από αυτούς τους όρους είναι η έννοια της μοριακής μάζας μιας ουσίας και το πρόβλημα της εύρεσης της. Αυτό είναι το θεμέλιο όλου του μαθήματος της χημείας.

Ποια είναι η μοριακή μάζα μιας ουσίας
Ο κλασικός ορισμός είναι αυτός μοριακή μάζαείναι η μάζα ενός mol μιας ουσίας. Όλα φαίνονται να είναι απλά, αλλά παραμένει ασαφές τι είναι το «one mole» και αν έχει κάποια σχέση με έντομα.

ΕΛΙΑ δερματος- αυτή είναι η ποσότητα μιας ουσίας που περιέχει έναν ορισμένο αριθμό μορίων, για την ακρίβεια, τότε 6,02 ∙ 10 23. Αυτός ο αριθμός ονομάζεται σταθερά ή αριθμός του Avogadro.

Όλες οι χημικές ουσίες έχουν διαφορετική σύνθεση και μοριακό μέγεθος. Επομένως, αν πάρουμε ένα μέρος, που αποτελείται από 6,02 ∙ 10 23 μόρια, τότε διαφορετικές ουσίες θα έχουν τον δικό τους όγκο και τη δική τους μάζα αυτού του τμήματος. Η μάζα αυτού του τμήματος θα είναι η μοριακή μάζα μιας συγκεκριμένης ουσίας. Η μοριακή μάζα παραδοσιακά συμβολίζεται στη χημεία με το γράμμα Μ και έχει τις διαστάσεις g/mol και kg/mol.

Πώς να βρείτε τη μοριακή μάζα μιας ουσίας
Πριν προχωρήσετε στον υπολογισμό της μοριακής μάζας μιας ουσίας, είναι απαραίτητο να κατανοήσετε με σαφήνεια τις βασικές έννοιες που σχετίζονται με αυτήν.

1. Μοριακή μάζα μιας ουσίαςαριθμητικά ίσο με το σχετικό μοριακό βάρος, αν οι δομικές μονάδες της ουσίας είναι μόρια. Η μοριακή μάζα μιας ουσίας μπορεί επίσης να είναι ίση με τη σχετική ατομική μάζα εάν οι δομικές μονάδες της ουσίας είναι άτομα.
2. Σχετική ατομική μάζαδείχνει πόσες φορές η μάζα ενός ατόμου ενός συγκεκριμένου χημικού στοιχείου είναι μεγαλύτερη από μια προκαθορισμένη σταθερή τιμή, η οποία λαμβάνεται ως η μάζα του 1/12 ενός ατόμου άνθρακα. Η έννοια της σχετικής ατομικής μάζας εισήχθη για ευκολία, καθώς είναι δύσκολο για ένα άτομο να λειτουργεί με τόσο μικρούς αριθμούς όπως η μάζα ενός ατόμου.
3. Εάν η ουσία αποτελείται από ιόντα, τότε σε αυτή την περίπτωση μιλούν για το συγγενή της φόρμουλα βάρος. Για παράδειγμα, η ουσία ανθρακικό ασβέστιο CaCO 3 αποτελείται από ιόντα.
   
4. Η σχετική ατομική μάζα μιας ουσίας ενός συγκεκριμένου χημικού στοιχείου μπορεί να βρεθεί στον περιοδικό πίνακα του Mendeleev. Για παράδειγμα, για το χημικό στοιχείο άνθρακας, η σχετική ατομική μάζα είναι 12,011. Η σχετική ατομική μάζα δεν έχει μονάδες. Η μοριακή μάζα του άνθρακα θα είναι ίση, όπως προαναφέρθηκε, με τη σχετική ατομική μάζα, αλλά ταυτόχρονα θα έχει και μονάδες μέτρησης. Δηλαδή, η μοριακή μάζα άνθρακα θα είναι ίση με 12 g / mol. Αυτό σημαίνει ότι 6,02 ∙ 1023 άτομα άνθρακα θα ζυγίζουν 12 γραμμάρια.
5. Η σχετική μοριακή μάζα μπορεί να βρεθεί ως το άθροισμα των ατομικών μαζών όλων των χημικών στοιχείων που αποτελούν το μόριο μιας ουσίας. Σκεφτείτε το χρησιμοποιώντας το παράδειγμα του διοξειδίου του άνθρακα ή όπως όλοι οι άλλοι το αποκαλούν διοξείδιο του άνθρακα, το οποίο έχει τον τύπο CO 2 .

   Ένα μόριο διοξειδίου του άνθρακα περιέχει ένα άτομο άνθρακα και δύο άτομα οξυγόνου. Χρησιμοποιώντας τον περιοδικό πίνακα, διαπιστώνουμε ότι το σχετικό μοριακό βάρος του διοξειδίου του άνθρακα θα είναι 12 + 16 ∙ 2 = 44 g/mol. Είναι αυτή η μάζα που θα έχει ένα μέρος διοξειδίου του άνθρακα, που αποτελείται από 6,02 ∙ 10 23 μόρια.
   

6. Ο κλασικός τύπος για την εύρεση της μοριακής μάζας μιας ουσίας στη χημεία είναι ο εξής:

   M = m/n

   
   
   όπου m είναι η μάζα της ουσίας, g;
   n είναι ο αριθμός των γραμμομορίων μιας ουσίας, δηλαδή πόσα μέρη 6,02 ∙ 10 23 μορίων, ατόμων ή ιόντων περιέχει, mol.

   Κατά συνέπεια, ο αριθμός των mol μιας ουσίας μπορεί να προσδιοριστεί από τον τύπο:

   n = N/N α

   
   
   όπου N είναι ο συνολικός αριθμός ατόμων ή μορίων.
   N a - Αριθμός ή σταθερά του Avogadro, ίσος με 6,02 ∙ 10 23.

   Τα περισσότερα προβλήματα στην εύρεση της μοριακής μάζας μιας ουσίας στη χημεία βασίζονται σε αυτούς τους δύο τύπους. Είναι απίθανο για τους περισσότερους ανθρώπους να είναι ανυπέρβλητη δυσκολία η χρήση δύο αλληλένδετων σχέσεων. Το κύριο πράγμα είναι να κατανοήσετε την ουσία βασικών εννοιών όπως η μοριακή, η μοριακή μάζα και η σχετική ατομική μάζα, και στη συνέχεια η επίλυση προβλημάτων στη χημεία δεν θα σας δημιουργήσει δυσκολίες.

Ως βοήθημα για την εύρεση της μοριακής μάζας μιας ουσίας και την επίλυση των πιο τυπικών προβλημάτων χημείας που σχετίζονται με αυτήν, προτείνουμε να χρησιμοποιήσετε την αριθμομηχανή μας. Είναι πολύ εύκολο να το χρησιμοποιήσετε. Κάτω από τη γραμμή χημικός τύπος της ένωσηςστην αναπτυσσόμενη λίστα, επιλέξτε το πρώτο χημικό στοιχείο που περιλαμβάνεται στον τύπο χημικής δομής. Στο πλαίσιο δίπλα στη λίστα, εισαγάγετε τον αριθμό των ατόμων της χημικής ουσίας. Εάν ο αριθμός των ατόμων είναι ένα, αφήστε το πεδίο κενό. Εάν θέλετε να προσθέσετε ένα δεύτερο και τα επόμενα στοιχεία, πατήστε το πράσινο συν και επαναλάβετε την παραπάνω ενέργεια μέχρι να λάβετε τον πλήρη τύπο της ουσίας. Ελέγξτε την ορθότητα της εισαγωγής ενημερώνοντας τον χημικό τύπο της ένωσης. Κάντε κλικ στο κουμπί Υπολογίζωγια να πάρετε τη μοριακή μάζα της ουσίας που αναζητάτε.

Για να λύσετε τα περισσότερα τυπικά προβλήματα χημείας, μπορείτε επίσης να προσθέσετε μία από τις γνωστές συνθήκες: τον αριθμό των μορίων, τον αριθμό των γραμμομορίων ή τη μάζα μιας ουσίας. Κουμπί κάτω Υπολογίζωαφού το πατήσετε, θα δοθεί πλήρης λύση του προβλήματος με βάση τα δεδομένα εισόδου.

Εάν υπάρχουν αγκύλες στον χημικό τύπο μιας ουσίας, τότε ανοίξτε τις προσθέτοντας τον αντίστοιχο δείκτη σε κάθε στοιχείο. Για παράδειγμα, αντί για τον κλασικό τύπο για το υδροξείδιο του ασβεστίου Ca(OH) 2, χρησιμοποιήστε τον ακόλουθο τύπο για τη χημική ουσία CaO 2 H 2 στην αριθμομηχανή.

Η χημεία είναι μια ποσοτική επιστήμη. Δεν αρκεί να γνωρίζουμε τι θα συμβεί σε αυτή ή εκείνη την αντίδραση. Πρέπει να ξέρεις πόσο θα βγει και πώς θα πάει η αντίδραση και αυτό εξαρτάται από τους συγκεκριμένους αριθμούς. Επομένως, το ερώτημα πώς να βρεθεί η μοριακή μάζα είναι σχετικό τόσο για τους μαθητές όσο και για τους επιστήμονες. Μόνο αυτές οι δύο κατηγορίες εγείρουν ένα τέτοιο ερώτημα σε διαφορετικές καταστάσεις. Μαθητές - όταν πρέπει να λύσετε ένα πρόβλημα. Αλλά οι επιστήμονες - όταν ο τύπος της ουσίας είναι ασαφής και από τη μοριακή μάζα, μπορείτε να μάθετε τι είδους κένταυρος ελήφθη ως αποτέλεσμα της αντίδρασης.

Για παράδειγμα

Θα μιλήσουμε περισσότερο για τη σχολική ερμηνεία του θέματος. Εάν γνωρίζετε τον ακριβή τύπο μιας ουσίας, τότε η εργασία γίνεται πρωτόγονη. Ας πάρουμε τον τύπο του άλατος NaCl. Για να βρεθεί η μοριακή μάζα ολόκληρης της ουσίας, τα ατομικά βάρη του Na και του Cl αναζητούνται στον πίνακα. Απλά μην μπερδευτείτε με τον ατομικό αριθμό, δεν δείχνει το βάρος, αλλά το ηλεκτρικό φορτίο του πυρήνα. Δεδομένου ότι υπάρχει μόνο ένα άτομο από κάθε στοιχείο στο μόριο NaCl, δεν χρειάζεται να τα πολλαπλασιάσουμε, τα βάρη απλά αθροίζονται, αφού αποτελούν ένα μόριο. Ένα άλλο πράγμα είναι πιο πολύπλοκα μόρια όπως το νιτρικό ασβέστιο Ca (NO 3) 2. Σε αυτή την περίπτωση, υπάρχει ένα άτομο ασβεστίου, δύο άτομα αζώτου και έξι άτομα οξυγόνου ανά μόριο. Έτσι, το ατομικό βάρος του αζώτου πολλαπλασιάζεται επί δύο, το οξυγόνο - επί έξι. Μετά από αυτό, δύο μάζες αζώτου και έξι μάζες οξυγόνου προστίθενται στη μάζα του ατόμου ασβεστίου. Και έτσι παίρνετε την επιθυμητή μοριακή μάζα. Με αυτόν τον τρόπο, μπορείτε να κάνετε υπολογισμούς που θα σας βοηθήσουν να προβλέψετε την ποσότητα της ουσίας που λαμβάνεται στην αντίδραση.

Ανάλυση "Δεδομένου:"

Αλλά το καθήκον μπορεί να τεθεί με άλλο τρόπο. Δεν ξέρετε τι είδους ουσία προέκυψε στην αντίδραση, γνωρίζετε μόνο τη στοιχειακή της σύνθεση. Πώς να βρείτε τη μοριακή μάζα σε αυτή την περίπτωση; Συνήθως σε αυτή την περίπτωση, η χημική ποσότητα της ουσίας και η μάζα της ουσίας που προκύπτει (απλή φυσική) δίνονται άμεσα ή έμμεσα. Αρκεί απλώς να διαιρέσετε τη μάζα με τη χημική ποσότητα - και θα πάρετε αυτό που ψάχνετε. Ίσως η πρώτη ή η δεύτερη τιμή να μην δοθεί απευθείας και θα χρειαστεί να κάνετε υπολογισμούς ή να αιτιολογήσετε και να προτείνετε υποθέσεις εάν πρόκειται για πρόβλημα προχωρημένης πολυπλοκότητας. Αλλά στη χημεία είναι προτιμότερο να μην βασίζεστε σε έτοιμες φόρμουλες, αλλά να συλλογίζεστε μόνοι σας, λύνοντας το πρόβλημα που σας τίθεται. Η ανεξάρτητη σκέψη είναι σημάδι ενός ταλαντούχου χημικού.

Ειδικές περιπτώσεις και «ενήλικοι» χημικοί

Πώς να προσδιορίσετε τη μοριακή μάζα ενός αερίου από την οικογένεια αλογόνου; Συνήθως τα μόριά τους υπάρχουν σε διατομική μορφή. Απλώς βρείτε το αντίστοιχο στοιχείο στον πίνακα και πολλαπλασιάστε επί δύο. Να είστε προσεκτικοί όταν λύνετε προβλήματα στην οργανική χημεία. Πώς να βρείτε τη μοριακή μάζα σε αυτόν τον τομέα της χημείας; Όπως και σε άλλους, αλλά πρέπει να θυμάστε ότι η εύρεση του δεν σας εγγυάται την τελική φόρμουλα της ουσίας. Για να το αποκαλύψουμε, χρειαζόμαστε άλλες πληροφορίες - για τις χημικές ιδιότητες της υπό μελέτη άγνωστης ουσίας. Είναι αυτό το πρόβλημα που συνήθως λύνουν επαγγελματίες «ενήλικες» χημικοί και παιδιά σε Ολυμπιάδες υψηλού επιπέδου. Επίλυση του προβλήματος "Πώς να βρείτε τη μοριακή μάζα;" Για αυτούς, είναι μόνο η αρχή του ταξιδιού. Και λαμβάνουν υπόψη έναν μεγάλο αριθμό προβλημάτων και σφαλμάτων.

Πρακτική!

Πώς να βρείτε τη μοριακή μάζα μιας ουσίας; Θα χρειαστείτε τον περιοδικό πίνακα (σε απλές καταστάσεις) και τα αριθμητικά δεδομένα του προβλήματος. Τέτοιες εργασίες απαιτούν την ανάπτυξη αυτοματισμού, σταδιακά δεν θα έχετε καθόλου δυσκολίες.

Εντολή

Για να βρείτε ένα mole μιας ουσίας, πρέπει να θυμάστε έναν πολύ απλό κανόνα: η μάζα ενός mol οποιασδήποτε ουσίας είναι αριθμητικά ίση με το μοριακό της βάρος, εκφραζόμενη μόνο σε άλλες ποσότητες. Και πώς καθορίζεται; Χρησιμοποιώντας τον περιοδικό πίνακα, θα μάθετε την ατομική μάζα κάθε στοιχείου που περιλαμβάνεται στα μόρια μιας ουσίας. Στη συνέχεια, πρέπει να προσθέσετε τις ατομικές μάζες, λαμβάνοντας υπόψη τον δείκτη κάθε στοιχείου, και θα λάβετε την απάντηση.

Υπολογίστε το μοριακό του βάρος, λαμβάνοντας υπόψη τον δείκτη κάθε στοιχείου: 12 * 2 + 1 * 4 + 16 * 3 = 76 π.μ. (μονάδες ατομικής μάζας). Επομένως, η μοριακή του μάζα (δηλαδή η μάζα ενός mole) είναι επίσης 76, μόνο η μονάδα του είναι gram/mol. Απάντηση: ένα mole νιτρικού αμμωνίου ζυγίζει 76 γραμμάρια.

Ας υποθέσουμε ότι σας ανατίθεται μια τέτοια εργασία. Είναι γνωστό ότι η μάζα των 179,2 λίτρων κάποιου αερίου είναι 352 γραμμάρια. Είναι απαραίτητο να προσδιοριστεί πόσο ζυγίζει ένα mole αυτού του αερίου. Είναι γνωστό ότι υπό κανονικές συνθήκες, ένα mole οποιουδήποτε αερίου ή μείγματος αερίων καταλαμβάνει όγκο περίπου ίσο με 22,4 λίτρα. Και έχεις 179,2 λίτρα. Εκτελέστε τον υπολογισμό: 179,2 / 22,4 \u003d 8. Επομένως, αυτός ο όγκος περιέχει 8 moles αερίου.

Διαιρώντας τη γνωστή μάζα σύμφωνα με τις συνθήκες του προβλήματος με τον αριθμό των mole, παίρνετε: 352/8 \u003d 44. Επομένως, ένα mole αυτού του αερίου ζυγίζει 44 γραμμάρια - αυτό είναι διοξείδιο του άνθρακα, CO2.

Αν υπάρχει κάποια ποσότητα αερίου μάζας M, που περικλείεται σε όγκο V σε δεδομένη θερμοκρασία T και πίεση P. Απαιτείται να προσδιοριστεί η μοριακή του μάζα (δηλαδή να βρεθεί με ποιο γραμμομόριο ισούται). Η καθολική εξίσωση Mendeleev-Clapeyron θα σας βοηθήσει να λύσετε το πρόβλημα: PV \u003d MRT / m, όπου m είναι η ίδια η μοριακή μάζα που πρέπει να προσδιορίσουμε και R είναι η καθολική σταθερά αερίου, ίση με 8,31. Μετασχηματίζοντας την εξίσωση, παίρνετε: m = MRT/PV. Αντικαθιστώντας γνωστές ποσότητες στον τύπο, θα βρείτε τι ισούται με ένα mole αερίου.

Χρήσιμες συμβουλές

Στους υπολογισμούς, χρησιμοποιούνται συνήθως στρογγυλεμένες τιμές των ατομικών βαρών των στοιχείων. Εάν απαιτείται μεγαλύτερη ακρίβεια, τότε δεν επιτρέπεται η στρογγυλοποίηση.

Ο A. Avogadro το 1811, στην αρχή της ανάπτυξης της ατομικής θεωρίας, έκανε την υπόθεση ότι ίση ποσότητα ιδανικών αερίων στην ίδια πίεση και θερμοκρασία περιέχει τον ίδιο αριθμό μορίων. Αργότερα αυτή η υπόθεση επιβεβαιώθηκε και έγινε απαραίτητη συνέπεια για την κινητική θεωρία. Τώρα αυτή η θεωρία ονομάζεται Avogadro.

Εντολή

Η σταθερά Avogadro δείχνει τον αριθμό των ατόμων ή μορίων που περιέχονται σε ένα mole μιας ουσίας.

Ο αριθμός των μορίων, υπό την προϋπόθεση ότι το σύστημα είναι μονοσυστατικού, και τα μόρια ή άτομα του ίδιου τύπου που περιέχονται σε αυτό, μπορεί να βρεθεί με έναν ειδικό τύπο

Σχετικά βίντεο

Αρχικά, προσδιορίστε τη χημική σύνθεση και την κατάσταση συσσωμάτωσης της ουσίας. Εάν ένα αέριο δοκιμάζεται, μετρήστε τη θερμοκρασία, τον όγκο και την πίεσή του ή τοποθετήστε το υπό κανονικές συνθήκες και μετρήστε μόνο τον όγκο. Μετά από αυτό, υπολογίστε τον αριθμό των μορίων και των ατόμων. Για να προσδιορίσετε τον αριθμό των ατόμων σε ένα στερεό ή υγρό, βρείτε τη μάζα και τη μοριακή τους μάζα και στη συνέχεια τον αριθμό των μορίων και των ατόμων.

Θα χρειαστείτε

• μανόμετρο, θερμόμετρο, κλίμακες και περιοδικός πίνακας, ανακαλύψτε τη σταθερά Avogadro.

Εντολή

Προσδιορισμός της μάζας ενός mol από μια γνωστή ποσότητα μιας ουσίας Εάν γνωρίζετε την ποσότητα μιας ουσίας σε mol, τη μοριακή μάζα της οποίας θέλετε να βρείτε, χρησιμοποιήστε τη ζυγαριά για να βρείτε την πραγματική της μάζα, εκφράζοντας την σε γραμμάρια. Για να προσδιορίσετε τη μάζα ενός mole, διαιρέστε τη μάζα μιας ουσίας με την ποσότητα της M=m/υ.

Προσδιορισμός της μάζας ενός μορίου μιας ουσίας με τη μάζα ενός μορίου Αν η μάζα ενός μορίου μιας ουσίας, εκφρασμένη σε γραμμάρια, είναι γνωστή, βρείτε τη μάζα ενός μορίου πολλαπλασιάζοντας τη μάζα αυτού του μορίου με τον αριθμό των μόρια σε ένα μόριο (αριθμός Avogadro), που ισούται με 6.022 10^23, M = m0 NA .

Προσδιορισμός της μάζας ενός mol αερίου Πάρτε ένα σφραγισμένο δοχείο γνωστού όγκου, εκφρασμένο σε κυβικά μέτρα. Βγάλτε το αέριο από αυτό και ζυγίστε το στη ζυγαριά. Αντλήστε αέριο σε αυτό και ζυγίστε το ξανά, η διαφορά μεταξύ των κενών και γεμισμένων κυλίνδρων θα είναι ίση με τη μάζα του αερίου. Μετατρέψτε το σε κιλά.
Μετρήστε τη θερμοκρασία του αερίου στον κύλινδρο, αν περιμένετε λίγο μετά την έγχυση, ισούται με τη θερμοκρασία περιβάλλοντος και μετατρέψτε τη σε Kelvin προσθέτοντας τον αριθμό 273 σε βαθμούς Κελσίου. Μετρήστε την πίεση αερίου με μανόμετρο, σε πασκάλ. Βρείτε τη μοριακή μάζα ενός αερίου (τη μάζα ενός mole) πολλαπλασιάζοντας τη μάζα του αερίου με τη θερμοκρασία του και 8,31 (καθολική σταθερά αερίου) και διαιρώντας το αποτέλεσμα με την πίεση και τον όγκο M=m R T/(P V).

Μερικές φορές οι ερευνητές αντιμετωπίζουν το ακόλουθο πρόβλημα: πώς να προσδιορίσετε τον αριθμό των ατόμων μιας ουσίας; Αρχικά, μπορεί να φαίνεται εξαιρετικά περίπλοκο, επειδή ο αριθμός των ατόμων ακόμη και σε ένα μικροσκοπικό δείγμα οποιασδήποτε ουσίας είναι απλά μεγαλειώδης. Πώς να τα μετρήσετε;

Εντολή

Ας υποθέσουμε ότι πρέπει να μετρήσετε τον αριθμό των ατόμων σε ένα κομμάτι καθαρού - για παράδειγμα, χαλκού ή ακόμα και χρυσού. Ναι, φανταστείτε τον εαυτό σας στη θέση του μεγάλου επιστήμονα Αρχιμήδη, στον οποίο ο βασιλιάς Ιέρων έδωσε μια εντελώς διαφορετική αποστολή, λέγοντας: «Ξέρεις, Αρχιμήδη, δεν έπρεπε να υποψιάζομαι τον κοσμηματοπώλη μου για απάτη, το στέμμα αποδείχθηκε καθαρός χρυσός! Η βασιλική μας μεγαλειότητα είναι τώρα στην ευχάριστη θέση να γνωρίζει ότι υπάρχουν άτομα σε αυτό.

Το έργο, φυσικά, θα είχε βυθίσει τον πραγματικό Αρχιμήδη σε λήθαργο, παρόλο που ήταν. Λοιπόν, θα μπορούσατε να το κάνετε σε ελάχιστο χρόνο. Πρώτα πρέπει να ζυγίσετε με ακρίβεια το στέμμα. Ας υποθέσουμε ότι ζύγιζε ακριβώς 2 κιλά, δηλαδή 2000 γραμμάρια. Στη συνέχεια, σύμφωνα με τον περιοδικό πίνακα, ορίστε τη μοριακή μάζα του χρυσού (περίπου 197 γραμμάρια / mol.) Για να απλοποιήσετε τους υπολογισμούς, στρογγυλοποιήστε λίγο προς τα πάνω - ας είναι 200 ​​γραμμάρια / mol. Επομένως, υπάρχουν ακριβώς 10 μολύβια χρυσού στο δύσμοιρο στέμμα. Λοιπόν, πάρτε τον καθολικό αριθμό του Avogadro (6,022x1023), πολλαπλασιάστε με το 10 και θριαμβευτικά πάτε το αποτέλεσμα στον Βασιλιά Hieron.

Και μετά χρησιμοποιήστε τη γνωστή εξίσωση Mendeleev-Clapeyron: PV = MRT/m. Σημειώστε ότι το M/m δεν είναι τίποτα άλλο από τον αριθμό των γραμμομορίων ενός δεδομένου αερίου, αφού το M είναι η πραγματική του μάζα και το m είναι η μοριακή του μάζα.

Αντικαταστήστε τις τιμές που γνωρίζετε στο κλάσμα PV / RT, πολλαπλασιάστε το αποτέλεσμα που βρέθηκε με τον καθολικό αριθμό Avogadro (6.022 * 1023) και λάβετε τον αριθμό των ατόμων αερίου σε δεδομένο όγκο, πίεση και θερμοκρασία.

Και αν θέλετε να μετρήσετε τον αριθμό των ατόμων σε ένα δείγμα μιας σύνθετης ουσίας; Και δεν υπάρχει τίποτα ιδιαίτερα δύσκολο. Ζυγίστε το δείγμα και, στη συνέχεια, γράψτε τον ακριβή χημικό τύπο του, χρησιμοποιήστε τον περιοδικό πίνακα για να καθορίσετε τη μοριακή μάζα κάθε συστατικού και να υπολογίσετε την ακριβή μοριακή μάζα αυτής της σύνθετης ουσίας (λαμβάνοντας υπόψη τους δείκτες στοιχείων εάν χρειάζεται).

Λοιπόν, μάθετε τον αριθμό των γραμμομορίων στο υπό μελέτη δείγμα (διαιρώντας τη μάζα του δείγματος με τη μοριακή μάζα) και πολλαπλασιάστε το αποτέλεσμα με την τιμή του αριθμού του Avogadro.

Στη χημεία, το mole χρησιμοποιείται ως μονάδα ποσότητας μιας ουσίας. Μια ουσία έχει τρία χαρακτηριστικά: μάζα, μοριακή μάζα και ποσότητα ουσίας. Μοριακή μάζα είναι η μάζα ενός mol μιας ουσίας.

Εντολή

Ένα mole μιας ουσίας είναι η ποσότητα της, η οποία περιέχει τόσες δομικές μονάδες όσα άτομα υπάρχουν σε 0,012 kg ενός συνηθισμένου (μη ραδιενεργού) ισοτόπου. Στις δομικές μονάδες της ύλης μόρια, άτομα, ιόντα. Όταν, υπό τις συνθήκες του προβλήματος, δίνεται με τη σχετική ατομική μάζα Ar, από τον τύπο της ουσίας, ανάλογα με τη διατύπωση του προβλήματος, βρίσκεται είτε η μάζα ενός mol της ίδιας ουσίας είτε η μοριακή της μάζα. με την εκτέλεση υπολογισμών. Η σχετική ατομική μάζα του Ar είναι μια τιμή ίση με τον λόγο της μέσης μάζας ενός ισοτόπου ενός στοιχείου προς το 1/12 της μάζας του άνθρακα.

Τόσο οι οργανικές όσο και οι ανόργανες ουσίες έχουν μοριακές μάζες. Για παράδειγμα, υπολογίστε αυτήν την παράμετρο για το νερό H2O και το μεθάνιο CH3. Αρχικά, βρείτε τη μοριακή μάζα του νερού:
M(H2O)=2Ar(H)+Ar(O)=2*1+16=18 g/mol
Το μεθάνιο είναι αέριο οργανικής προέλευσης. Αυτό σημαίνει ότι το μόριο του περιέχει άτομα υδρογόνου και άνθρακα. Συνολικά, ένα μόριο αυτού του αερίου περιέχει τρία άτομα υδρογόνου και ένα άτομο άνθρακα. Υπολογίστε τη μοριακή μάζα αυτής της ουσίας ως εξής:
M(CH3)=Ar(C)+2Ar(H)=12+3*1=15 g/mol
Ομοίως, υπολογίστε τις μοριακές μάζες οποιωνδήποτε άλλων ουσιών.

Επίσης, η μάζα ενός mol μιας ουσίας ή η μοριακή μάζα βρίσκεται, γνωρίζοντας τη μάζα και την ποσότητα της ουσίας. Στην περίπτωση αυτή, η μοριακή μάζα υπολογίζεται ως ο λόγος της μάζας μιας ουσίας προς την ποσότητα της. Τότε ο τύπος μοιάζει με αυτό:
M=m/ν, όπου M η μοριακή μάζα, m η μάζα, ν η ποσότητα της ουσίας.
Η μοριακή μάζα μιας ουσίας εκφράζεται σε γραμμάρια ή κιλά ανά mole. Εάν η μάζα ενός μορίου μιας συγκεκριμένης ουσίας είναι γνωστή, τότε, γνωρίζοντας τον αριθμό Avogadro, μπορούμε να βρούμε τη μάζα ενός μορίου μιας ουσίας ως εξής:
Mr=Na*ma, όπου Mr είναι η μοριακή μάζα, Na είναι ο αριθμός του Avogadro, ma είναι η μάζα του μορίου.
Έτσι, για παράδειγμα, γνωρίζοντας τη μάζα ενός ατόμου άνθρακα, μπορείτε να βρείτε τη μοριακή μάζα αυτής της ουσίας:
Mr=Na*ma=6,02*10^23*1,993*10^-26=12 g/mol

Σχετικά βίντεο

Η μάζα 1 mol μιας ουσίας ονομάζεται μοριακή της μάζα και συμβολίζεται με το γράμμα Μ. Οι μονάδες μέτρησης της μοριακής μάζας είναι g / mol. Ο τρόπος υπολογισμού αυτής της τιμής εξαρτάται από τις δεδομένες συνθήκες.

Θα χρειαστείτε

• - περιοδικό σύστημα χημικών στοιχείων Δ.Ι. Mendeleev (ο πίνακας του Mendeleev);
• - αριθμομηχανή.

Εντολή

Εάν μια ουσία είναι γνωστή, τότε η μοριακή της μάζα μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον περιοδικό πίνακα. Η μοριακή μάζα μιας ουσίας (M) είναι ίση με τη σχετική μοριακή της μάζα (Mr). Για να το υπολογίσετε, βρείτε στον περιοδικό πίνακα τις ατομικές μάζες όλων των στοιχείων που απαρτίζουν την ουσία (Ar). Συνήθως αυτός είναι ένας αριθμός που γράφεται στην κάτω δεξιά γωνία του κελιού του αντίστοιχου στοιχείου κάτω από τον τακτικό του αριθμό. Για παράδειγμα, η ατομική μάζα είναι 1 - Ar (H)=1, η ατομική μάζα του οξυγόνου είναι 16 - Ar (O)=16, η ατομική μάζα του θείου είναι 32 - Ar(S)=32.

Για να μάθετε τη μοριακή και μοριακή μάζα μιας ουσίας, πρέπει να προσθέσετε τις σχετικές ατομικές μάζες των συστατικών της στοιχείων, λαμβάνοντας υπόψη τον αριθμό τους. Mr = Ar1n1+Ar2n2+…+Arxnx. Έτσι, η μοριακή μάζα του νερού (Η2Ο) είναι ίση με το άθροισμα της ατομικής μάζας του υδρογόνου (Η) πολλαπλασιαζόμενη επί 2 και της ατομικής μάζας του οξυγόνου (Ο). M (H2O) \u003d Ar (H)? 2 + Ar (O) \u003d 1? 2 + 16 \u003d 18 (g / mol). Η μοριακή μάζα του (H2SO4) είναι ίση με το άθροισμα της ατομικής μάζας του υδρογόνου (H) πολλαπλασιαζόμενη επί 2, της ατομικής μάζας του θείου (S) και της ατομικής μάζας του οξυγόνου (O) πολλαπλασιαζόμενη επί 4. M (H2SO4) \u003d Ar (H)? 2 + Ar (S) + Ar(O)?4=1?2 + 32 + 16?4 = 98 (g/mol). Η μοριακή μάζα απλών ουσιών που αποτελούνται από ένα στοιχείο θεωρείται ίδια. Για παράδειγμα, η μοριακή μάζα του αερίου οξυγόνου (O2) είναι ίση με την ατομική μάζα του στοιχείου οξυγόνο (O) πολλαπλασιαζόμενη επί 2. M (O2) \u003d 16? 2 \u003d 32 (g / mol).

Εάν ο χημικός τύπος μιας ουσίας είναι άγνωστος, αλλά η ποσότητα και η μάζα της είναι γνωστές, η μοριακή μάζα μπορεί να βρεθεί με τον τύπο: M = m / n, όπου M είναι η μοριακή μάζα, m είναι η μάζα της ουσίας, n είναι η ποσότητα της ουσίας. Για παράδειγμα, είναι γνωστό ότι 2 mol μιας ουσίας έχουν μάζα 36 g, τότε η μοριακή της μάζα είναι M = m / n = 36 g; 2 mol \u003d 18 g / mol (πιθανότατα είναι νερό H2O). Αν 1,5 mol μιας ουσίας έχει μάζα 147 g, τότε η μοριακή της μάζα είναι M = m / n = 147 g; 1,5 mol \u003d 98 g / mol (πιθανότατα αυτό είναι θειικό οξύ H2SO4).

Σχετικά βίντεο

Πηγές:

• Ταλίτσα Μεντελέεφ