Vielas daudzums. Molārā masa

DEFINĪCIJA

Tiek saukta vielas masas (m) attiecība pret tās daudzumu (n). vielas molārā masa:

Molāro masu parasti izsaka g / mol, retāk kg / kmol. Tā kā viens mols jebkuras vielas satur vienādu skaitu struktūrvienību, tad vielas molārā masa ir proporcionāla attiecīgās struktūrvienības masai, t.i. dotās vielas relatīvā atomu masa (M r):

kur κ ir proporcionalitātes koeficients, kas ir vienāds visām vielām. Relatīvā molekulmasa ir bezizmēra lielums. To aprēķina, izmantojot ķīmisko elementu relatīvās atomu masas, kas norādītas D.I. periodiskajā tabulā. Mendeļejevs.

Kā jūs zināt, molekulas molekulmasa ir vienāda ar molekulu veidojošo atomu relatīvo atomu masu summu:

kungs (HX) = Ar (H) + Ar (X).

M (HX) = kungs (HX) = Ar (H) + Ar (X).

Lai katru reizi, aprēķinot konkrētas vielas molmasu, būtu vieglāk netērēt laiku, tiek izmantota molmasu tabula, kas izskatās šādi:

Problēmu risināšanas piemēri

1. PIEMĒRS

Exercise	Izveidojiet divu vara oksīdu formulas, ja vara masas daļas tajos ir 79,9% un 88,8%.
Risinājums	ω 1 (O) = 100% - ω 1 (Cu) = 100% - 79,9% = 20,1%; ω 2 (O) = 100% - ω 2 (Cu) = 100% - 88,8% = 11,2%. Apzīmēsim elementu molu skaitu, kas veido savienojumu, ar "x" (varš) un "y" (skābeklis). Tad molārā attiecība izskatīsies šādi (no D.I.Mendeļejeva periodiskās tabulas iegūtās relatīvo atomu masu vērtības tiks noapaļotas līdz veseliem skaitļiem): x: y = ω 1 (Cu) / Ar (Cu): ω 1 (O) / Ar (O); x: y = 79,9/64: 20,1/16; x: y = 1,25: 1,25 = 1: 1. Tas nozīmē, ka pirmā vara oksīda formulai būs CuO forma. x: y = ω 2 (Cu) / Ar (Cu): ω 2 (O) / Ar (O); x: y = 88,8/64: 11,2/16; x: y = 1,39: 0,7 = 2: 1. Tātad otrā vara oksīda formula izskatīsies kā Cu 2 O.
Atbilde	CuO un Cu 2 O

2. PIEMĒRS

Exercise	Sastādiet divu dzelzs oksīdu formulas, ja dzelzs masas daļas tajos ir 77,8% un 70,0%.
Risinājums	Elementa X masas daļu HX sastāva molekulā aprēķina, izmantojot šādu formulu: ω (X) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%. Atradīsim masas daļu katrā vara oksīdā: ω 1 (O) = 100% - ω 1 (Fe) = 100% - 77,8% = 22,2%; ω 2 (O) = 100% - ω 2 (Fe) = 100% - 70,0% = 30,0%. Norādīsim savienojumu veidojošo elementu molu skaitu ar "x" (dzelzs) un "y" (skābeklis). Tad molārā attiecība izskatīsies šādi (no D.I.Mendeļejeva periodiskās tabulas iegūtās relatīvo atomu masu vērtības tiks noapaļotas līdz veseliem skaitļiem): x: y = ω 1 (Fe) / Ar (Fe): ω 1 (O) / Ar (O); x: y = 77,8/56: 22,2/16; x: y = 1,39: 1,39 = 1: 1. Tas nozīmē, ka pirmā dzelzs oksīda formulai būs FeO forma. x: y = ω 2 (Fe) / Ar (Fe): ω 2 (O) / Ar (O); x: y = 70/56: 30/16; x: y = 1,25: 1,875 = 1: 1,5 = 2: 3. Tātad otrā dzelzs oksīda formula būs Fe 2 O 3.
Atbilde	FeO, Fe2O3

Atomu un molekulu masas ir ļoti mazas, tāpēc ir ērti izvēlēties viena atoma masu kā mērvienību un izteikt atlikušo atomu masas attiecībā pret to. Tieši tā rīkojās atomu teorijas pamatlicējs Daltons, kurš sastādīja atomu masu tabulu, par vienību ņemot ūdeņraža atoma masu.

Līdz 1961. gadam fizikā par atomu masas vienību (saīsināti amu) tika ņemta 1/16 no skābekļa atoma masas 16 O, bet ķīmijā - 1/16 no dabiskā skābekļa vidējās atommasas, kas ir maisījums. no trim izotopiem. Ķīmiskā masas vienība bija par 0,03% lielāka nekā fizikālā.

Elementa atomu masa un relatīvā atommasa

Pašlaik fizikā un ķīmijā ir pieņemta vienota mērīšanas sistēma. Par atomu masas standarta vienību tika izvēlēta 1/12 no 12 C oglekļa atoma masas.

1 amu = 1/12 m (12 C) = 1,66057 × 10 -27 kg = 1,66057 × 10 -24 g.

DEFINĪCIJA

Elementa relatīvā atomu masa (A r) ir bezizmēra lielums, kas vienāds ar elementa atoma vidējās masas attiecību pret 1/12 no atoma masas 12 C.

Aprēķinot relatīvo atommasu, tiek ņemts vērā elementu izotopu daudzums zemes garozā. Piemēram, hloram ir divi izotopi 35 Сl (75,5%) un 37 Сl (24,5%). Hlora relatīvā atommasa ir:

A r (Cl) = (0,755 × m (35 Cl) + 0,245 × m (37 Cl)) / (1/12 × m (12 C) = 35,5.

No relatīvās atomu masas definīcijas izriet, ka atoma vidējā absolūtā masa ir vienāda ar relatīvo atomu masu, kas reizināta ar amu:

m (Cl) = 35,5 × 1,66057 × 10 -24 = 5,89 × 10 -23 g.

Elementa relatīvā molekulmasa

DEFINĪCIJA

Relatīvā molekulmasa (M r) ir bezizmēra lielums, kas vienāds ar vielas molekulas masas attiecību pret 1/12 no atoma masas 12 C.

Molekulas relatīvā molekulmasa ir vienāda ar molekulu veidojošo atomu relatīvo atomu masu summu, piemēram:

M r (N 2 O) = 2 × A r (N) + A r (O) = 2 × 14,0067 + 15,9994 = 44,0128.

Molekulas absolūtā masa ir vienāda ar relatīvo molekulmasu, kas reizināta ar amu.

Atomu un molekulu skaits parastajos vielu paraugos ir ļoti liels, tāpēc, raksturojot vielas daudzumu, tiek izmantota īpaša mērvienība - mols.

Mols ir vielas daudzums, kas satur tikpat daudz daļiņu (molekulu, atomu, jonu, elektronu), cik oglekļa atomu ir 12 g 12 C izotopa.

Viena atoma masa 12 С ir vienāda ar 12 amu, tāpēc atomu skaits 12 g izotopa 12 С ir vienāds ar:

N A = 12 g / 12 x 1,66057 x 10-24 g = 1/1,66057 x 10-24 = 6,0221 x 10-23.

Tādējādi vielas mols satur 6,0221 × 10 -23 šīs vielas daļiņas.

Fizikālo lielumu N A sauc par Avogadro konstanti, tā izmērs ir = mol -1. Skaitli 6,0221 × 10 -23 sauc par Avogadro skaitli.

DEFINĪCIJA

Molmasa (M) ir 1 mola vielas masa.

Ir viegli parādīt, ka molārās masas M un relatīvās molekulmasas Mr skaitliskās vērtības ir vienādas, bet pirmā daudzuma izmērs ir [M] = g / mol, bet otrais ir bezizmēra:

M = N A × m (1 molekula) = N A × M r × 1 amu = (N A × 1 amu) × M r = × M r.

Tas nozīmē, ka, ja noteiktas molekulas masa ir, piemēram, 44 amu, tad vienas molekulas molekulas masa ir 44 g.

Avogadro konstante ir proporcionalitātes koeficients, kas nodrošina pāreju no molekulārās uz molārām attiecībām.

Ķīmija ir zinātne par galējībām. Tādā ziņā, ka faktiskie, reālie, kas apraksta tajā esošo skaitļu realitāti, ir vai nu ārkārtīgi mazi, vai ārkārtīgi lieli. Daudzus nobiedētu skaitlis ar 23 nullēm. Tas tiešām ir daudz. Bet vienā molā vielas ir tik daudz vienību (gabalu). Vai jūs vēlētos veikt aprēķinus ar tik kolosāliem skaitļiem? Tas nav ērti. Bet mūsdienās jebkurš skolēns risina uzdevumus ķīmijā ar papīra lapas un vienkārša kalkulatora palīdzību. Tas ir iespējams, pateicoties īpašajai vienkāršošanas valodai, ko radījuši ķīmiķi. Un viena no galvenajām šīs valodas frāzēm ir "molmasa".

Formula pēc definīcijas

Molārās masas noteikšana ir vienkārša: vielas masa jādala ar tās ķīmisko daudzumu. Tas ir, jūs uzzināsiet, cik daudz vienas dotās vielas mols sver. Ir vēl viens veids, kā noteikt molāro masu, bet galvenais šeit ir neapjukt. Molārā masa ir skaitliski vienāda ar atomu vai molekulmasu. Bet mērvienības ir dažādas.

Kāpēc?

Kādās situācijās var būt nepieciešama molārā masa? Klasisks piemērs ir nepieciešamība noteikt vielas formulu. Ne visas vielas un ne visās situācijās var noteikt pēc to ķīmiskajām īpašībām un izskata, dažreiz ir nepieciešams saskaitīt kvantitatīvās attiecības. Ja zināt faktiskos vielu daudzumus, varat aprēķināt atomu veidu un to proporcijas vielā. Un jums ir vajadzīga veca ķīmiķa palīdzība. Tiešām ļoti vecs. Pats Mendeļejevs.

Jēdzienu attiecības

Kā mums palīdzēs lielā zinātnieka galds? Vielas molārā masa ir vienāda ar atommasu (atomvielām un tīriem metāliem) vai molekulmasu, bet mēra citās vienībās. Šī vielas īpašība tiks norādīta gramos uz molu, molekulārā - atomu masas vienībās. Kā tas notika, ka šie skaitļi ir vienādi? Elementu vērtības, kas redzamas tabulā, tika aprēķinātas empīriski. Mums izdevās nosvērt katru atoma veidu un noteikt tā masu ērtās vienībās. Tāpēc jūs redzat nevis mīnus divdesmit septīto pakāpi, bet diezgan pieklājīgus skaitļus, visbiežāk viena un simta robežās. Ir arī smagsvara elementi, taču tie parasti netiek minēti skolas problēmu grāmatās.

Ja visi skaitļi nav pa rokai

Bet ko darīt, ja viela sastāv no molekulām un jūs zināt, kas tas ir? Kā tiek noteikta vielas molārā masa, ja atbilstoši uzdevuma apstākļiem nav tās masas un ķīmiskā daudzuma vienlaikus? Tas ir vienkārši, atrodiet tabulā katru atoma (elementa) veidu un reiziniet atomu masas ar atomu skaitu molekulā dažādiem elementiem. Un tad vienkārši saskaitiet - un jūs iegūstat molekulmasu, kas precīzi sakritīs ar molāru. Mūsdienu jaunajiem ķīmiķiem viss jau ir sagatavots - zināmai vielas formulai nepieciešamo vērtību nav problēmu aprēķināt.

Ja jūs saprotat ķīmijas būtību, jums tas šķitīs ļoti viegli. Galvenā slodze šīs zinātnes attīstībā ir konkrētu vielu īpašību izpēte un iegaumēšana, taču vispārīgie procesi un apraksti nekur nav vieglāki. Kad sapratīsi, praktizēsi, tu nekad dzīvē neapjuksi.

Nav noslēpums, ka ķīmiskās zīmes ļauj attēlot sarežģītas vielas sastāvu formulu veidā.

Ķīmiskā formula ir vielas sastāva nosacīts ieraksts, izmantojot ķīmiskās pazīmes un rādītājus.

Formulas atšķir molekulārās, strukturālās, elektroniskās un citas.

Molekulārās formulas(H3P04, Fe203, A1 (OH) 3, Na2S04, 02 u.c.) parāda kvalitatīvo (t.i., no kādiem elementiem viela sastāv) un kvantitatīvo (t.i., cik katra elementa atomu ir vielā) sastāvu.

Strukturālās formulas parādīt atomu savienojuma secību molekulā, savienojot atomus ar domuzīmēm (viena domuzīme - viena ķīmiskā saite starp diviem atomiem molekulā).

Relatīvā atomu un molekulmasa

Relatīvā atomu masa viela vai elements ir bezizmēra lielums. Kāpēc bezizmēra, jo masai jābūt izmēriem?

Iemesls ir tāds, ka vielas atomu masa kg ir ļoti maza un ir izteikta robežās no 10 līdz mīnus 27 grādiem. Lai aprēķinos šis rādītājs netiktu ņemts vērā, katra elementa masa veidoja attiecību 1/12 no oglekļa izotopa masas. Šī iemesla dēļ oglekļa relatīvā atomu masa ir 12 vienības.

Mūsdienu relatīvo atomu masu vērtības ir norādītas D.I. Mendeļejeva elementu periodiskajā tabulā. Lielākā daļa priekšmetu ir

Šo elementu izotopu dabiskā maisījuma atomu masu vidējās aritmētiskās vērtības.

Piemēram, ūdeņraža relatīvā masa ir 1 un skābekļa ir 16.

Vienkāršu un sarežģītu vielu relatīvā molekulmasa ir skaitliski vienāda ar molekulu veidojošo atomu relatīvo atomu masu summu.

Piemēram, ūdens relatīvā molekulmasa, kas sastāv no diviem ūdeņraža atomiem un viena skābekļa atoma, ir

Ķīmisko formulu var izmantot, lai aprēķinātu gan ķīmisko sastāvu, gan molekulmasu.

Kvantitatīvajam sastāvam, ko nosaka ķīmiskās formulas, ir liela nozīme daudzos aprēķinos, kas tiek veikti pēc ķīmiskā sastāva.

Vielas relatīvās molekulmasas aprēķinu pēc ķīmiskās formulas veic, saskaitot elementu relatīvo atommasu reizinājumus ar atbilstošajiem indeksiem ķīmiskajā formulā.

Mēs apspriedām, kā vielas molekulmasu aprēķina nedaudz augstāk.

Un tieši šo uzdevumu automatizē mūsu ķīmisko vielu kalkulators.

Zinot vielas molekulmasu, molmasas aprēķināšana mums neko nemaksā.

Moth- sistēmā ir vielas daudzums, kas satur tik daudz struktūras elementu, cik atomu ir oglekļa-12, kas sver 12 gramus

Tādējādi vielas molārā masa precīzi atbilst relatīvajai molekulmasai, un tās izmērs ir grami / mol

Tādējādi ūdens molārā masa ir 18 grami / mol.

Vielas molāro masu var definēt kā attiecību noteiktas vielas daļas masa Uz vielas daudzumsšajā daļā

Specifiskas īpatnības

Saistībā ar citiem kalkulatoriem, kas aprēķina vielas molāro masu, šim kalkulatoram ir šādas funkcijas:

Formulā var būt, piemēram, iekavas

Formulā var būt koeficients

Ja formulā ir jāaprēķina katra ķīmiskā elementa masas daļas, tad jums vajadzētu izmantot tiešsaistes kalkulatoru Vielas masas daļa

Kādu ķīmisko elementu molārās masas nav noapaļotas?

Loģiski ir pieņemt, ja lasāt, no kurienes nāk jēdziens "relatīvā masa", ka "neapaļota" masa būs vienam elementam - ogleklis ... Vai būs citi ķīmiskie elementi ar "neapaļotu" masu? ES šaubos.

sintakse

molārā formula [!]

kur formula ir patvaļīga ķīmiskās vielas formula.

Uzmanību! Ķīmiskie elementi formulā jānorāda tāpat kā periodiskajā tabulā.

vienkāršs piemērs parādīs, cik maksā kļūda, ja netiek ievēroti reģistri (lielie vai mazie burti)

Ja mēs rakstām CO, tad tie ir ogleklis un skābeklis, un, ja mēs rakstām Co, tad tas ir kobalts.

Jebkurā formulas daļā varat ievietot pakalpojuma simbolu (izsaukuma zīmi).

Ko viņš mums dod?

Viņš noapaļo visus parametrus līdz tādam precizitātes līmenim, kāds tiek izmantots skolas mācību programmā. Tas ir ļoti ērti tiem, kas risina skolas problēmas.

Piemēram, skolas mācību grāmatās ūdens molārā masa ir 18, un, ja ņemam vērā precīzākus algoritmus, iegūstam, ka molārā masa ir 18,01528. Atšķirība ir neliela, taču, ja jūs rēķināt, piemēram, ķīmiskās vielas masas daļu, jūs iegūstat nelielu, bet ļoti nepatīkamu izvades parametru neatbilstību, kas var maldināt nepieredzējušus kalkulatora lietotājus.

Piemēri

rakstot pieprasījumu molārais NaMgU3O24C18H27

saņemam atbildi

Ja ievades parametros ierakstām izsaukuma zīmi, tad saņemam šādu atbildi

Atomi un molekulas ir mazākās matērijas daļiņas, tāpēc kā mērvienību var izvēlēties viena atoma masu un izteikt citu atomu masas attiecībā pret izvēlēto. Tātad, kas ir molārā masa un kāds ir tās izmērs?

Kas ir molārā masa?

Atomu masu teorijas pamatlicējs bija zinātnieks Daltons, kurš sastādīja atomu masu tabulu un ņēma ūdeņraža atoma masu kā vienību.

Molārā masa ir viena mola vielas masa. Savukārt mols ir vielas daudzums, kas satur noteiktu daudzumu sīku daļiņu, kas piedalās ķīmiskajos procesos. Vienā molā esošo molekulu skaitu sauc par Avogadro skaitli. Šī vērtība ir nemainīga un nemainās.

Rīsi. 1. Avogadro skaitļa formula.

Tādējādi vielas molārā masa ir viena mola masa, kas satur 6,02 * 10 ^ 23 elementārdaļiņas.

Avogadro numurs savu nosaukumu ieguvis par godu itāļu zinātniekam Amedeo Avagadro, kurš pierādīja, ka molekulu skaits vienā un tajā pašā gāzu tilpumā vienmēr ir vienāds

Molārā masa Starptautiskajā SI sistēmā tiek mērīta kg / mol, lai gan šo vērtību parasti izsaka gramos / mol. Šo vērtību apzīmē ar angļu burtu M, un molārās masas formula ir šāda:

kur m ir vielas masa un v ir vielas daudzums.

Rīsi. 2. Molmasas aprēķins.

Kā atrast vielas molāro masu?

DI Mendeļejeva tabula palīdzēs aprēķināt šīs vai citas vielas molāro masu. Ņemiet jebkuru vielu, piemēram, sērskābi, tās formula izskatās šādi: H 2 SO 4. Tagad pievērsīsimies tabulai un redzēsim, kāda ir katra elementa, kas veido skābi, atomu masa. Sērskābe sastāv no trim elementiem - ūdeņraža, sēra, skābekļa. Šo elementu atomu masa ir attiecīgi 1, 32, 16.

Izrādās, ka kopējā molekulmasa ir 98 atomu masas vienības (1 * 2 + 32 + 16 * 4). Tādējādi mēs noskaidrojām, ka viens mols sērskābes sver 98 gramus.

Vielas molārā masa ir skaitliski vienāda ar relatīvo molekulmasu, ja vielas struktūrvienības ir molekulas. Vielas molārā masa var būt vienāda arī ar relatīvo atommasu, ja vielas struktūrvienības ir atomi.

Līdz 1961. gadam par atomu masas vienību tika pieņemts skābekļa atoms, bet nevis vesels atoms, bet tā 1/16 daļa. Turklāt masas ķīmiskās un fizikālās vienības nebija vienādas. Ķīmiskā viela bija par 0,03% vairāk nekā fizikālā.

Šobrīd fizikā un ķīmijā ir pieņemta vienota mērīšanas sistēma. Standarta ea.m. Tiek izvēlēta 1/12 no oglekļa atoma masas.

Rīsi. 3. Oglekļa atommasas vienības formula.

Jebkuras gāzes vai tvaika molāro masu ir ļoti viegli izmērīt. Pietiek izmantot kontroli. Viens un tas pats gāzveida vielas tilpums ir vienāds ar citu vielu tajā pašā temperatūrā. Zināma metode tvaika tilpuma mērīšanai ir izspiestā gaisa daudzuma noteikšana. Šo procesu veic, izmantojot sānu sviru, kas ved uz mērierīci.

Molārās masas jēdziens ķīmijā ir ļoti svarīgs. Tās aprēķins ir nepieciešams, lai izveidotu polimēru kompleksus un daudzas citas reakcijas. Farmaceitiskajos produktos dotās vielas koncentrāciju vielā nosaka, izmantojot molāro masu. Arī molārā masa ir svarīga, veicot bioķīmiskos pētījumus (apmaiņas process elementā).

Mūsdienās, pateicoties zinātnes attīstībai, ir zināmi gandrīz visu asins komponentu, tostarp hemoglobīna, molekulmasa.

Ko mēs esam iemācījušies?

8. klasē ķīmijā svarīga tēma ir "vielas molārā masa". Molmasa ir svarīgs fizikāls un ķīmisks jēdziens. Molmasa ir vielas īpašība, vielas masas attiecība pret šīs vielas molu skaitu, tas ir, viena vielas mola masu. to mēra kg / mol vai grams / mol.

Pārbaude pēc tēmas

Ziņojuma novērtējums

Vidējais vērtējums: 4.2. Kopējais saņemto vērtējumu skaits: 331.