Greutatea moleculară relativă. Cantitatea de substanță

În chimie, conceptul „ greutate moleculară" Masa moleculară este adesea confundată cu masa molară. Cum diferă aceste cantități și ce proprietăți au?

Greutate moleculară

Atomii și moleculele sunt cele mai mici particule dintre oricare chimicale. Dacă încercați să exprimați masa lor în grame, veți obține un număr în care vor exista aproximativ 20 de zerouri înainte de virgulă. Prin urmare, măsurarea masei în unități precum grame este incomod. Pentru a ieși din această situație, o masă foarte mică ar trebui luată ca unitate și toate celelalte mase ar trebui exprimate în raport cu ea. Această unitate este 1/12 din masa unui atom de carbon.

Masa moleculară relativă este masa unei molecule a unei substanțe, măsurată în unități de masă atomică. Masa moleculară este egală cu raportul dintre masa unei molecule a unei substanțe și 1/12 din masa unui atom de carbon. Acesta arată de câte ori masa unei molecule dintr-o anumită substanță este mai mare decât 1/12 din masa unui atom de carbon.

Orez. 1. Tabel de greutate moleculară materie organică.

Unitatea de masă atomică (amu) este egală cu 1,66 * 10 la puterea -24 și reprezintă 1/12 din masa unui atom de carbon, adică un atom al unui izotop al elementului carbon al cărui număr de masă este 12. A elementul chimic din natură poate avea mai mulți izotopi stabili, prin urmare, atunci când vorbim despre masa atomică relativă a unui element sau, așa cum se spune adesea, masa atomică a elementului A, trebuie luată în considerare masa atomică a tuturor nuclizilor stabili.

Masa moleculară este adesea confundată cu masa molară, a cărei unitate este g/mol. Și într-adevăr, numeric aceste două cantități sunt absolut identice, dar dimensiunile lor sunt complet diferite.

Greutatea moleculară relativă poate fi găsită prin adunare mase atomice

Pentru a calcula masa moleculară a simple și substanțe complexe, este necesar să se afle suma maselor atomice relative ale atomilor care alcătuiesc molecula. De exemplu, greutatea moleculară relativă a apei Mr (H2O), care, după cum se știe, constă din doi atomi de hidrogen și un atom de oxigen, este egală cu 1*2+16=18.

Aceasta înseamnă că masa unei molecule de apă este de 18 ori mai mare decât 1/12 din masa unui atom de carbon. Și greutatea moleculară a aerului este de 29.

Orez. 2. Formula greutate moleculară relativă.

Masa atomică

Masa atomică a unui element chimic este, de asemenea, una dintre cele mai importante denumiri în chimie. Masa atomică este valoarea medie a maselor atomice ale izotopilor naturali stabili ai acestui element, ținând cont de abundența lor relativă în natură (distribuția lor naturală). Astfel, în natură există doi izotopi stabili ai elementului clor Cl cu numerele de masă 35 și 37:

Ar(Cl)=(34,97*0,7553)+(36,95*0,2447)=35,45 – aceasta este valoarea acceptată pentru elementul clor ca masă atomică relativă.

Primele calcule ale greutăților atomice au fost făcute de D. Dalton. El a raportat greutățile atomice ale elementelor cu greutatea atomică a hidrogenului, luând-o ca unitate. Cu toate acestea, greutățile atomului de oxigen și ale altor elemente calculate în conformitate cu principiul său de „cea mai mare simplitate” s-au dovedit a fi incorecte.

Orez. 3. D. Dalton.

Masele atomice adevărate sunt minuscule. Un atom de hidrogen cântărește 1,674 * 10 până la -24 grame putere, un atom de oxigen cântărește 26,67 * 10 până la -24 grame putere, iar un atom de carbon cântărește 19,993 * 10 până la -24 grame putere.

Ce am învățat?

ÎN programa școlară la chimie (clasa a VIII-a) se acordă multă atenție unor concepte precum masa atomică și moleculară relativă a unei substanțe. Elevii studiază diferențele și caracteristicile lor și, de asemenea, învață să determine masele de gaze și substanțe.

Test pe tema

Evaluarea raportului

Evaluare medie: 4.3. Evaluări totale primite: 207.

Scopul lecției.

P familiarizați elevii cu conceptul de „cantitate de substanță”, „aluniță”; formați o idee despre masa molară a unei substanțe; învață cum să calculezi cantitatea unei substanțe dintr-o masă cunoscută a unei substanțe și masa unei substanțe dintr-o cantitate cunoscută a unei substanțe.

Tipul de lecție: o lectie de studiu si consolidare initiala a cunostintelor.

Tehnologii: elemente de tehnologie de colaborare și de învățare bazată pe probleme.

Metode: conversație euristică, activitate de căutare,

Concepte de bază. Cantitatea de substanță, mol, numărul lui Avogadro, constanta lui Avogadro, masa molară.

Rezultatele învățării planificate. Cunoașteți numărul lui Avogadro, definiția cantității unei substanțe și a molului. Să fie capabil să determine numărul de unități structurale dintr-o anumită cantitate de substanță și invers. Cunoașteți egalitatea valorilor numerice ale maselor moleculare molare și relative. Să fie capabil să calculeze masa unei cantități date de substanță.

Echipamente: multimedia - echipamente, tabel periodic D.I. Mendeleev.

Progresul lecției

1. Moment organizatoric.

Buna ziua dragi baieti. Numele meu este Alla Stanislavovna și astăzi vă voi da o lecție de chimie.

Prietenii mei! Sunt foarte fericit
Intră în clasa ta de primire
Și pentru mine este deja o recompensă
Atenție la ochii tăi deștepți
Știu: toată lumea din clasă este un geniu,
Dar talentul nu este de folos fără muncă,
Încrucișează săbiile opiniilor tale -
Vom crea o lecție împreună!

2. Enunțarea problemei și obiectivului lecției.

Și ne vom începe lecția cu o situație amuzantă, neobișnuită, care s-a întâmplat cândva într-un magazin.

Kostya, elevul de clasa a opta, a intrat într-un magazin și a rugat-o pe vânzătoare să-i vândă 10 moli de sare de masă.. Ce i-a răspuns vânzătoarea lui Kostya?

Vei răspunde la această întrebare după ce ai studiat un subiect nou.

Ce termen este nou pentru tine?

Astăzi vă voi spune, poate, despre rolul nociv al molii.

Moliile mănâncă lână și blană - toată lumea intră în panică...

Ei bine, la chimie - dacă vă rog! Mai există un cuvânt „molie”.

Și astăzi în clasă ne vom familiariza cu acest concept.

Lecția noastră se numește „Cantitatea de substanță. Masa molara" ( notează-l în caiet).

Scopul lecției noastre:

în primul rând: familiarizați-vă cu conceptul de „cantitate de substanță”, „aluniță”;

în al doilea rând: pentru a forma o idee despre masa molară a unei substanțe;

în al treilea rând: învață să calculezi cantitatea unei substanțe dintr-o masă cunoscută a unei substanțe și masa unei substanțe dintr-o cantitate cunoscută a unei substanțe.

3. Studierea materialelor noi.

Totul este măsurabil. Și ești deja familiarizat cu unitățile de masă sau de volum. De exemplu,

Când cumpărăm zahăr, îi determinăm ___ (greutatea) folosind cântare, folosind unități de măsură - ________ (kilograme, grame).

Atunci când cumpărăm lapte îmbuteliat, determinăm _____ (volumul) acestuia folosind căni de măsurare, folosind unități de măsură______ (litru, mililitru)

De asemenea, putem determina câte bucăți (particule) sunt într-un kilogram?

Chimia este știința substanțelor. Substanțele sunt formate din atomi sau molecule. În ce unități se pot măsura substanțele? La urma urmei, atomii și moleculele nu pot fi numărate și cântărite.

Și apoi a fost aleasă o unitate specială pentru măsurarea substanței, care a combinat două cantități - numărul de molecule și masa substanței.

Această unitate se numește cantitatea de substanță sau mol.

Pentru a măsura 1 mol dintr-o substanță, trebuie să luați atâtea grame din el cât masa relativă a substanței:

1 mol de H2 cântărește 2 g (Mr(H2) = 2)

1 mol O 2 cântărește 32 g (Mr(O 2) = 32)

1 mol de H 2 O cântărește 18 g (Mr(H 2 O) = 18)

Câte particule reale - molecule sunt conținute într-un mol de orice substanță?

S-a stabilit că 1 mol din orice substanță conține întotdeauna același număr de molecule. Acest număr este 6 10 23. De exemplu,

1 mol de apă = 6 . 1023 molecule H2O,

1 mol de fier = 6 . 10 23 atomi de Fe,

1 mol de clor = 6 . 10 23 molecule de Cl 2,

1 mol de ioni de clor Cl - = 6 . 10 23 Cl - ioni.

În onoarea savantului italian Amedeo Avogadro, acest număr a fost numit constanta lui Avogadro.

Desemnat NA = 6-10 23

Constanta lui Avogadro este atât de mare încât este greu de imaginat.

Deșertul Sahara conține mai puțin de trei moli din cele mai mici granule de nisip.

Dacă luați 1 mol de bancnote de un dolar, acestea vor acoperi toate continentele Pământului cu un strat dens de 2 kilometri.

Acum tu și cu mine putem scrie definiția conceptului „aluniță”.

O MOLĂ este CANTITATEA DE SUBSTANȚĂ care conține 6 10 23unități structurale ale acestei substanțe -molecule sauatomi.

Cantitatea de substanță se notează cu litera – n, măsurată în moli

Pentru a afla numărul de molecule (N) puteți folosi formula:

Cunoscând numărul de molecule, puteți găsi cantitatea de substanță:

Ce trebuie făcut pentru a măsura 1 mol dintr-o substanță?

Trebuie să luați atâtea grame din această substanță cât greutatea sa moleculară relativă.

Masa a 1 mol de substanță se numește masă molară. Notat cu litera - M. se găsește după formula:

Ghiciți în ce unități se va măsura masa molară?

măsurată în (g/mol)

Masa molară coincide ca valoare cu masa atomică sau moleculară relativă, dar diferă în unități de măsură (M - g/mol; Mr, Ar - mărimi adimensionale).

M (g/mol) = dl

Tabelul prezintă masele molare pentru ilustrare. M pentru mai multe substanţe cu structuri diferite.

Masă. Mase molare ale diferitelor substanțe.

Substanţă	Masa moleculară sau atomică Domnule, (Ar)	Masa molara M	numărul lui Avogadro
Apă H2O			6,02-10 23 molecule
Oxid de calciu CaO			6,02-10 23 molecule
Carbon 12 C			6,02-10 23 atomi
			6,02-10 23 atomi
Atom de clor Cl		35,5 g/mol	6,02-10 23 atomi
Moleculă de clor Cl2			6,02-10 23 molecule

Masele molare ale substanțelor diferă unele de altele, dar cantitatea de substanță rămâne aceeași - 1 mol.

Numărul de moli de substanță n găsit din raportul de masă m a acestei substanțe (g) la masa sa molară M (g/mol).

Prin urmare, masa poate fi găsită folosind formula:

Să stabilim relația dintre marimile principale: m = n? M, n = m/M, М = m/n, n = N/N A, N = n? NA, unde NA 6,02-1023 mol-1

4. Fixarea materialului

Am determinat modul în care cantitatea și masa unei substanțe sunt legate între ele. Acum să rezolvăm problemele folosind conceptele discutate mai sus.

Sarcina nr. 1 . Determinați masa oxigenului cu o cantitate de substanță de 3,6 moli.

Problema nr. 2 . Ce cantitate de substanță vor conține 64 g de oxigen?

Problema nr. 3 . Calculați cantitatea de substanță și numărul de molecule conținute în dioxid de carbon cu o greutate de 11 g.

Problema 4 . Aflați masa lui 24. 10 23 molecule de ozon O 3.

Să încercăm să răspundem la întrebarea pusă la începutul lecției:

dacă vânzătoarea a studiat bine în clasa a VIII-a, atunci va calcula rapid: masa (? aCl) = 58,5 (g/mol) 10 (mol) = 585 grame.

După care ea toarnă sare în pungă, o cântărește și spune politicos: „Plătește la casierie”.

5. Tema pentru acasă.

Așa că, prieteni, este timpul să vă luați la revedere.
Și vreau să vă doresc:
Întotdeauna dispus să învețe,
Întotdeauna dispus să muncească.
Și să nu-ți pierzi niciodată inima.

Literatură:

1. Alikberova L.Yu. Chimie distractivă, M, „AST-PRESS”, 1999
2. Berdonosov S.S., Chimie 8kl, Miros, 1994.;
3. Ziarul „Chimie la școală” Nr. 44 1996 p. 9.
4. Gabrielyan O.S. Chimie clasa a VIII-a. M.: Dropia, 2007.
5. Ivanova R.G. Chimie clasa 8-9. M.: Educație, 2005.
6. Novoshinsky I.I. Novoshinskaya N.S. Tipuri de probleme chimice și metode de rezolvare a acestora, clasele 8-11. M.: Onix secolul XXI.
7. Colecție educațională. Chimie. Curs de bază. Clasa 8-9. Laborator sisteme multimedia MarSTU. Yoshkar-Ola, 2003.

Încercați să vă evaluați propriile cunoștințe și abilități după lecția de astăzi

• Înțeleg totul, pot să învăț pe altcineva.
• Pot explica un subiect nou cu ceva ajutor.
• Îmi este greu să-mi dau seama singură subiect nou, am nevoie de ajutor.

Formula			Masa molara (M, g/mol)	Masa (m, gram)	Număr de particule (N)

Formula	Greutate moleculară relativă (Mr)	Cantitatea de substanță (n, mol))	Masa molara (M, g/mol)	Masa (m, gram)	Număr de particule (N)

Formula	Greutate moleculară relativă (Mr)	Cantitatea de substanță (n, mol))	Masa molara (M, g/mol)	Masa (m, gram)	Număr de particule (N)

Expresii fizice și chimice ale porțiunilor, fracțiilor și cantităților unei substanțe. Unitatea de masă atomică, a.m.u. Mole de substanță, constanta lui Avogadro. Masa molara. Masa atomică și moleculară relativă a unei substanțe. Fracția de masă a unui element chimic

Structura materiei. Modelul nuclear al structurii atomului. Starea unui electron într-un atom. Umplerea orbitalilor cu electroni, principiul energiei minime, regula lui Klechkovsky, principiul lui Pauli, regula lui Hund

Dreptul periodic în formularea modernă. Sistem periodic. Sensul fizic al legii periodice. Structura tabelului periodic. Modificări ale proprietăților atomilor elementelor chimice ale principalelor subgrupe. Planul caracteristicilor unui element chimic.

Ești aici acum: Sistemul periodic al lui Mendeleev. Oxizi mai mari. Volatil compuși cu hidrogen. Solubilitatea, greutăți moleculare relative ale sărurilor, acizilor, bazelor, oxizilor, substanțelor organice. Serii de electronegativitate, anioni, activități și tensiuni ale metalelor

Seria electrochimică de activități ale metalelor și tabelul hidrogenului, seria electrochimică de tensiuni ale metalelor și hidrogenului, seria electronegativității elementelor chimice, seria de anioni

Legatura chimica. Concepte. regula octetului. Metale și nemetale. Hibridarea orbitalilor de electroni. Electroni de valență, concept de valență, concept de electronegativitate

Tipuri de legături chimice. Legătură covalentă - polară, nepolară. Caracteristici, mecanisme de formare și tipuri de legături covalente. Legătura ionică. Starea de oxidare. Conexiune metalica. Legătura de hidrogen.

Reacții chimice. Concepte și caracteristici, Legea conservării masei, Tipuri (compuși, descompunere, substituție, schimb). Clasificare: Reversibilă și ireversibilă, Exotermă și endotermă, Redox, Omogen și eterogen

Cele mai importante clase de substanțe anorganice. Oxizi. Hidroxizi. Sare. Acizi, baze, substanțe amfotere. Cei mai importanți acizi și sărurile lor. Relația genetică a celor mai importante clase de substanțe anorganice.

Chimia nemetalelor. Halogeni. Sulf. Azot. Carbon. Gaze nobile

Chimia metalelor. Metale alcaline. Elementele grupului IIA. Aluminiu. Fier

Modele ale fluxului de reacții chimice. Viteza unei reacții chimice. Legea acțiunii în masă. regula lui Van't Hoff. Reacții chimice reversibile și ireversibile. Echilibrul chimic. Principiul lui Le Chatelier. Cataliză

Soluții. Disocierea electrolitică. Concepte, solubilitate, disociere electrolitică, teoria disocierii electrolitice, grad de disociere, disociere a acizilor, bazelor și sărurilor, medii neutre, alcaline și acide

Reacții în soluții electrolitice + reacții redox. (Reacții de schimb de ioni. Formarea unei substanțe ușor solubile, gazoase, ușor disociante. Hidroliza soluțiilor apoase de sare. Agent oxidant. Agent reducător.)

Clasificarea compușilor organici. Hidrocarburi. Derivați de hidrocarburi. Izomeria și omologia compușilor organici

Cei mai importanți derivați de hidrocarburi: alcooli, fenoli, compuși carbonilici, acizi carboxilici, amine, aminoacizi

Atomii și moleculele sunt cele mai mici particule de materie, așa că puteți alege masa unuia dintre atomi ca unitate de măsură și puteți exprima masele altor atomi în raport cu cel ales. Deci, ce este masa molară și care este dimensiunea acesteia?

Ce este masa molară?

Fondatorul teoriei maselor atomice a fost omul de știință Dalton, care a întocmit un tabel cu masele atomice și a luat masa atomului de hidrogen ca una.

Masa molară este masa unui mol dintr-o substanță. O aluniță, la rândul său, este cantitatea de substanță care conține un anumit număr de particule minuscule la care participă procese chimice. Numărul de molecule conținute într-un mol se numește numărul lui Avogadro. Această valoare este constantă și nu se modifică.

Orez. 1. Formula pentru numărul lui Avogadro.

Astfel, masa molară a unei substanțe este masa unui mol, care conține 6,02 * 10^23 particule elementare.

Numărul lui Avogadro și-a primit numele în onoarea savantului italian Amedeo Avagadro, care a demonstrat că numărul de molecule în volume egale de gaze este întotdeauna același

Masa molara in Sistemul internațional SI se măsoară în kg/mol, deși această valoare este de obicei exprimată în grame/mol. Această valoare este desemnată scrisoare engleză M, iar formula masei molare este următoarea:

unde m este masa substanței și v este cantitatea de substanță.

Orez. 2. Calculul masei molare.

Cum se află masa molară a unei substanțe?

Tabelul lui D.I Mendeleev vă va ajuta să calculați masa molară a unei anumite substanțe. Să luăm orice substanță, de exemplu, acidul sulfuric. Formula sa este următoarea: H2SO4. Acum să ne întoarcem la tabel și să vedem care este masa atomică a fiecăruia dintre elementele incluse în acid. Acid sulfuric este format din trei elemente - hidrogen, sulf, oxigen. Masa atomică a acestor elemente este respectiv 1, 32, 16.

Se dovedește că masa moleculară totală este egală cu 98 de unități de masă atomică (1*2+32+16*4). Astfel, am aflat că un mol de acid sulfuric cântărește 98 de grame.

Masa molară a unei substanțe este numeric egală cu masa moleculară relativă dacă unitățile structurale ale substanței sunt molecule. Masa molară a unei substanțe poate fi, de asemenea, egală cu masa atomică relativă dacă unitățile structurale ale substanței sunt atomi.

Până în 1961, un atom de oxigen a fost luat ca unitate de masă atomică, dar nu un atom întreg, ci 1/16 din acesta. În același timp, chimice și unități fizice masele nu erau la fel. Chimic a fost cu 0,03% mai mult decât fizic.

Acceptat în prezent în fizică și chimie sistem unificat măsurători. Ca standard e.a.m. Se selectează 1/12 din masa unui atom de carbon.

Orez. 3. Formula pentru unitatea de masă atomică a carbonului.

Masa molară a oricărui gaz sau vapori este foarte ușor de măsurat. Este suficient să folosiți controlul. Același volum al unei substanțe gazoase este egal ca cantitate cu altul la aceeași temperatură. O modalitate binecunoscută de a măsura volumul de abur este determinarea cantității de aer deplasat. Acest proces se realizează folosind o ramură laterală care duce la un dispozitiv de măsurare.

Conceptul de masă molară este foarte important pentru chimie. Calculul său este necesar pentru crearea de complexe polimerice și multe alte reacții. În produse farmaceutice, concentrația unei substanțe date într-o substanță este determinată folosind masa molară. De asemenea, masa molară este importantă în providență cercetare biochimică(proces de schimb în element).

În zilele noastre, datorită dezvoltării științei, sunt cunoscute masele moleculare ale aproape tuturor componentelor sângelui, inclusiv hemoglobina.

Ce am învățat?

La chimia de clasa a VIII-a, un subiect important este „masa molară a unei substanțe”. Masa molară este un fizic important și conceptul chimic. Masa molară este o caracteristică a unei substanțe, raportul dintre masa unei substanțe și numărul de moli ai acestei substanțe, adică masa unui mol de substanță. Se măsoară în kg/mol sau gram/mol.

Test pe tema

Evaluarea raportului

Evaluare medie: 4.2. Evaluări totale primite: 331.

Chimia este știința extremelor. În sensul că numerele reale, reale, care descriu realitatea din el sunt fie extrem de mici, fie extrem de mari. Mulți oameni s-ar speria de un număr cu 23 de zerouri. Asta chiar e mult. Dar există atât de multe unități (bucăți) conținute într-un mol dintr-o substanță. Ați dori să efectuați calcule cu astfel de numere colosale? Este incomod. Dar în zilele noastre, orice școlar rezolvă problemele de chimie cu o foaie de hârtie și un simplu calculator. Acest lucru este posibil datorită unui limbaj special de simplificare creat de chimiști. Și una dintre principalele expresii ale acestui limbaj este „masa molară”.

Formula prin definiție

Determinarea masei molare este simplă: masa unei substanțe trebuie împărțită la cantitatea sa chimică. Adică vei afla cât cântărește un mol dintr-o anumită substanță. Există o altă modalitate de a determina masa molară, dar principalul lucru aici este să nu vă confundați. Masa molară este numeric egală cu masa atomică sau moleculară. Dar unitățile de măsură sunt diferite.

De ce oricum?

În ce situații ai putea avea nevoie de masă molară? Un exemplu clasic este necesitatea de a identifica formula unei substanțe. Nu toate substanțele și nu în toate situațiile pot fi determinate de proprietăți chimiceŞi aspect, uneori este necesar să se calculeze relații cantitative. Dacă cunoașteți cantitățile reale de substanțe, puteți calcula tipul de atomi și proporțiile acestora în substanță. Și veți avea nevoie de ajutorul unui vechi chimist. Într-adevăr foarte vechi. Mendeleev însuși.

Conexiuni de concept

Cum ne poate ajuta masa marelui om de știință? Masa molară a unei substanțe este egală ca număr cu masa atomică (pentru substanțe atomice și metale pure) sau cu masa moleculară, dar se măsoară în alte unități. Această caracteristică a unei substanțe va fi exprimată în grame pe mol, moleculară - în unități de masă atomică. Cum s-a întâmplat ca aceste numere să fie aceleași? Valorile pe care le vedeți în tabel pentru elemente au fost calculate empiric. Fiecare tip de atom a fost cântărit și masa lui a fost determinată în unități convenabile. Prin urmare, nu vedeți minus al douăzeci și șaptelea grad, ci numere destul de decente, cel mai adesea în intervalul unu și o sută. Există și elemente grele, dar de obicei nu sunt menționate în cărțile școlare cu probleme.

Dacă nu ai toate numerele la îndemână

Ce se întâmplă dacă o substanță constă din molecule și știi ce este? Cum se găsește masa molară a unei substanțe dacă masa și cantitatea sa chimică nu sunt disponibile în același timp în funcție de condițiile problemei? Este simplu, găsiți fiecare tip de atom (element) din tabel și înmulțiți masele atomice cu numărul de atomi din moleculă pentru diferitele elemente. Și apoi doar rezumați - și obțineți o masă moleculară care va coincide exact cu masa molară. Pentru chimiștii tineri moderni, totul este deja pregătit - pentru o formulă cunoscută a unei substanțe, calcularea valorii dorite nu este o problemă.

Dacă înțelegi esența chimiei, ți se va părea foarte ușor. Principala sarcină atunci când stăpâniți această știință este de a studia și aminti proprietățile unor substanțe specifice, dar procese generale iar descrierile nu ar putea fi mai simple. Odată ce înțelegi, exersează, nu vei fi niciodată confuz în viața ta.