Една от основните единици в Международната система единици (SI) е единицата за количество на веществото е молът.
къртица – това е такова количество вещество, което съдържа толкова структурни единици на дадено вещество (молекули, атоми, йони и т.н.), колкото въглеродни атоми има в 0,012 kg (12 g) въглероден изотоп 12 ОТ .
Като се има предвид, че стойността на абсолютната атомна маса за въглерода е м(° С) \u003d 1,99 10 26 kg, можете да изчислите броя на въглеродните атоми н НОсъдържащи се в 0,012 kg въглерод.
Един мол от всяко вещество съдържа същия брой частици от това вещество (структурни единици). Броят на структурните единици, съдържащи се в вещество с количество от един мол, е 6,02 10 23 и се обади Числото на Авогадро (н НО ).
Например, един мол мед съдържа 6,02 10 23 медни атома (Cu), а един мол водород (H 2) съдържа 6,02 10 23 водородни молекули.
моларна маса(М) е масата на вещество, взето в количество от 1 mol.
Моларна масасе обозначава с буквата М и има размер [g/mol]. Във физиката се използва измерението [kg/kmol].
В общия случай числената стойност на моларната маса на веществото числено съвпада със стойността на неговата относителна молекулна (относителна атомна) маса.
Например роднина молекулна масавода е равна на:
Mr (H 2 O) \u003d 2Ar (H) + Ar (O) \u003d 2 ∙ 1 + 16 \u003d 18 a.m.u.
Моларната маса на водата има същата стойност, но се изразява в g/mol:
M (H 2 O) = 18 g/mol.
Така един мол вода, съдържащ 6,02 10 23 водни молекули (съответно 2 6,02 10 23 водородни атома и 6,02 10 23 кислородни атома), има маса 18 грама. 1 мол вода съдържа 2 мола водородни атоми и 1 мол кислородни атоми.
1.3.4. Връзката между масата на веществото и неговото количество
Познавайки масата на веществото и неговата химична формула, а оттам и стойността на неговата моларна маса, може да се определи количеството на веществото и, обратно, знаейки количеството на веществото, може да се определи неговата маса. За такива изчисления трябва да използвате формулите:
където ν е количеството вещество, [mol]; ме масата на веществото, [g] или [kg]; M е моларната маса на веществото, [g/mol] или [kg/kmol].
Например, за да намерим масата на натриев сулфат (Na 2 SO 4) в количество от 5 mol, намираме:
1) стойността на относителното молекулно тегло на Na 2 SO 4, което е сумата от закръглените стойности на относителната атомни маси:
Mr (Na 2 SO 4) \u003d 2Ar (Na) + Ar (S) + 4Ar (O) \u003d 142,
2) стойността на моларната маса на веществото, числено равна на него:
M (Na 2 SO 4) = 142 g/mol,
3) и накрая маса от 5 mol натриев сулфат:
m = ν M = 5 mol 142 g/mol = 710 g
Отговор: 710.
1.3.5. Връзката между обема на веществото и неговото количество
При нормални условия (n.o.), т.е. при натиск Р , равно на 101325 Pa (760 mm Hg), и температура T, равен на 273,15 K (0 С), един мол различни газове и пари заема същия обем, равен на 22.4 л.
Обемът, зает от 1 мол газ или пара при н.о., се нарича моларен обемгаз и има размер на литър на мол.
V mol \u003d 22,4 l / mol.
Знаейки сумата газообразно вещество (ν ) и моларна обемна стойност (V mol) можете да изчислите неговия обем (V) при нормални условия:
V = ν V mol,
където ν е количеството вещество [mol]; V е обемът на газообразното вещество [l]; V mol \u003d 22,4 l / mol.
Обратно, знаейки обема ( V) на газообразно вещество при нормални условия, можете да изчислите неговото количество (ν) :
Атомите и молекулите са най-малките частици материя, следователно като мерна единица можете да изберете масата на един от атомите и да изразите масите на други атоми по отношение на избрания. И така, какво е моларна маса и какво е нейното измерение?
Какво е моларна маса?
Основателят на теорията за атомните маси е ученият Далтън, който съставя таблица на атомните маси и приема за единица масата на водородния атом.
Моларната маса е масата на един мол вещество. Молът от своя страна е количеството вещество, което съдържа определено количество от най-малките частици, участващи в химически процеси. Броят на молекулите в един мол се нарича числото на Авогадро. Тази стойност е постоянна и не се променя.
Ориз. 1. Числовата формула на Авогадро.
Така моларната маса на веществото е масата на един мол, в който има 6,02 * 10^23 елементарни частици.
Числото на Авогадро получи името си в чест на италианския учен Амедео Авагадро, който доказа, че броят на молекулите в равни обеми газове е винаги еднакъв.
Моларната маса в международната система SI се измерва в kg / mol, въпреки че тази стойност обикновено се изразява в грамове / mol. Тази стойност е означена английско писмо M, а формулата за моларна маса е следната:
където m е масата на веществото и v е количеството на веществото.
Ориз. 2. Изчисляване на моларната маса.
Как да намерим моларната маса на веществото?
Таблицата на Д. И. Менделеев ще помогне да се изчисли моларната маса на веществото. Вземете всяко вещество, например сярна киселина, чиято формула е следната: H 2 SO 4. Сега нека се обърнем към таблицата и да видим каква е атомната маса на всеки от елементите, които изграждат киселината. Сярна киселинаСъстои се от три елемента - водород, сяра и кислород. Атомната маса на тези елементи съответно е 1, 32, 16.
Оказва се, че общото молекулно тегло е 98 единици атомна маса (1 * 2 + 32 + 16 * 4). Така открихме, че един мол сярна киселина тежи 98 грама.
Моларната маса на веществото е числено равна на относителната молекулна маса, 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.
До 1961 г. за единица атомна маса се приемаше кислородният атом, но не целият атом, а неговата 1/16 част. В същото време химически и физическа единицамасите не бяха същите. Химическият е с 0,03% повече от физическия.
Понастоящем във физиката и химията е възприета единна система за измерване. Като стандартен e.a.m. Избира се 1/12 от масата на въглеродния атом.
Ориз. 3. Формула на единицата за атомна маса на въглерода.
Моларната маса на всеки газ или пара се измерва много лесно. Достатъчно е да използвате контрол. Същият обем на газообразно вещество е равен по количество на друго при същата температура. По познат начинизмерването на обема на парата е да се определи количеството изместен въздух. Този процес се извършва чрез страничен изход, водещ към измервателното устройство.
Концепцията за моларна маса е много важна в химията. Изчисляването му е необходимо за създаването на полимерни комплекси и много други реакции. Във фармацевтиката концентрацията на дадено вещество в дадено вещество се определя с помощта на моларна маса. Също така моларната маса е важна при осигуряването на биохимични изследвания (обменния процес в елемента).
Днес, благодарение на развитието на науката, са известни молекулните тегла на почти всички компоненти на кръвта, включително хемоглобина.
Какво научихме?
В 8 клас по химия важна тема е „моларна маса на веществото“. Моларната маса е важен физически и химическа концепция. Моларната маса е характеристика на веществото, съотношението на масата на веществото към броя на моловете на това вещество, тоест масата на един мол вещество. измерва се в kg/mol или gram/mol.
Тематическа викторина
Доклад за оценка
Среден рейтинг: 4.2. Общо получени оценки: 331.
Масите на атомите и молекулите са много малки, така че е удобно да изберете масата на един от атомите като мерна единица и да изразите масите на останалите атоми спрямо него. Точно това направи основателят на атомната теория Далтон, който състави таблица на атомните маси, като взе за единица масата на водородния атом.
До 1961 г. във физиката 1/16 от масата на кислороден атом 16 O се приема за единица атомна маса (съкратено amu), а в химията - 1/16 от средната атомна маса на естествения кислород, който е смес от три изотопа. Единицата за химическа маса е с 0,03% по-голяма от физическата.
Атомна маса и относителна атомна маса на елемент
Понастоящем във физиката и химията е възприета единна система за измерване. 1/12 от масата на въглеродния атом 12 C е избрана като стандартна единица за атомна маса.
1 аму \u003d 1/12 m (12 C) \u003d 1,66057 × 10 -27 kg = 1,66057 × 10 -24 g.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Относителна атомна маса на елемент (A r)е безразмерна величина, равна на отношението средно теглоатом на елемент до 1/12 от масата на атом 12 C.
При изчисляване на относителната атомна маса, изобилието от изотопи на елементите в земната кора. Например хлорът има два изотопа 35 Cl (75,5%) и 37 Cl (24,5%). Относителната атомна маса на хлора е:
Ar (Cl) \u003d (0,755 × m (35 Cl) + 0,245 × m (37 Cl)) / (1/12 × m (12 C) = 35,5.
От определението за относителна атомна маса следва, че средната абсолютна маса на атом е равна на относителната атомна маса, умножена по amu:
m(Cl) = 35,5 × 1,66057 × 10 -24 = 5,89 × 10 -23 g.
Относително молекулно тегло на елемент
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Относително молекулно тегло на веществото (M r)- това е безразмерна величина, равна на съотношението на масата на молекула на вещество към 1/12 от масата на атом 12 С.
Относителната молекулна маса на една молекула е равна на сумата от относителните атомни маси на атомите, които изграждат молекулата, например:
M r (N 2 O) = 2 × A r (N) + A r (O) = 2 × 14,0067 + 15,9994 = 44,0128.
Абсолютната маса на една молекула е равна на относителната молекулна маса, умножена по amu.
Броят на атомите и молекулите в обикновените проби от вещества е много голям, следователно, когато се характеризира количеството на веществото, се използва специална единица за измерване - молът.
Един мол е количеството вещество, което съдържа толкова частици (молекули, атоми, йони, електрони), колкото въглеродни атоми има в 12 g от изотоп 12 C.
Масата на един атом 12 C е 12 amu, така че броят на атомите в 12 g изотоп 12 C е:
N A \u003d 12 g / 12 × 1,66057 × 10 -24 g = 1 / 1,66057 × 10 -24 = 6,0221 × 10 -23.
Така един мол вещество съдържа 6,0221×10 -23 частици от това вещество.
Физическата величина N A се нарича константа на Авогадро, има размерност = mol -1. Числото 6,0221×10 -23 се нарича числото на Авогадро.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Моларна маса (M)е масата на 1 мол вещество.
Лесно е да се покаже, че числените стойности на моларната маса M и относителната молекулна маса M r са равни, но първата стойност има размер [M] = g/mol, а втората е безразмерна:
M = N A × m (1 молекули) = N A × M r × 1 a.m.u. = (N A ×1 amu) × M r = × M r .
Това означава, че ако масата на определена молекула е например 44 amu, тогава масата на един мол молекули е 44 g.
Константата на Авогадро е фактор на пропорционалност, който осигурява преход от молекулни към моларни съотношения.
Не е тайна, че химически знациви позволяват да изобразите състава на сложно вещество под формата на формули.
Химична формула- това е условен запис на състава на веществото с помощта на химически знаци и индекси.
Формулите разграничават молекулярни, структурни, електронни и други.
Молекулни формули(H3P04, Fe203, A1 (OH) 3, Na2S04, 02 и др.) показват качествен (т.е. от какви елементи се състои веществото) и количествен (т.е. колко атома от всеки елемент има във веществото) състав.
Структурни формулипокажете реда на свързване на атомите в молекула, свързвайки атомите с тирета (едно тире - едно химическа връзкамежду два атома в една молекула).
Относителна атомна и молекулна маса
Относителна атомна масавещество или елемент е безразмерна величина. Защо е безразмерен, защото масата трябва да има измерение?
Причината е, че атомната маса на веществото в kg е много малка и се изразява в порядъка на 10 на минус 27 степен. За да не се вземе предвид този показател при изчисленията, масата на всеки елемент беше намалена до съотношение 1/12 от масата на въглеродния изотоп. Поради тази причина относителната атомна маса на въглерода е 12 единици.
Съвременните стойности на относителните атомни маси са дадени в периодичната система от елементи на Д. И. Менделеев. За повечето елементи,
Средноаритметични стойности на атомните маси на естествена смес от изотопи на тези елементи.
Например, относителна масаводородът е 1, а кислородът е 16.
Относително молекулно тегло на прости и сложни веществачислено равна на сумата от относителните атомни маси на атомите, изграждащи молекулата.
Например относителното молекулно тегло на водата, състояща се от два водородни атома и един кислороден атом, е
от химична формуламоже да се изчисли като химичен състав, и молекулно тегло.
Количественият състав, определен от химичните формули, е от голямо значение за многобройни изчисления, които се правят според химичния състав.
Изчисляването на относителната молекулна маса на веществото според химическата формула се извършва чрез добавяне на продуктите на относителните атомни маси на елементите със съответните индекси в химическата формула.
Как се изчислява молекулното тегло на веществото, разгледахме малко по-високо.
И това е тази задача, която нашият химически калкулатор автоматизира.
Като знаем молекулното тегло на дадено вещество, не ни струва нищо да изчислим моларната маса.
къртица- е количеството вещество на система, съдържаща толкова структурни елементи, колкото има атоми във въглерод-12 с тегло 12 грама
По този начин моларната маса на веществото съответства точно на относителната молекулна маса и има размер на грамове / мол
Така моларната маса на водата е 18 грама/мол.
Моларната маса на веществото може да се определи като отношение маса на дадена част от веществотода се количество веществов тази част
Отличителни черти
Във връзка с други калкулатори, които изчисляват моларната маса на дадено вещество, този калкулатор има следните характеристики:
Формулата може да съдържа например скоби
Формулата може да съдържа коефициент
Ако е необходимо да се изчислят масовите фракции на всеки химичен елемент във формулата, тогава трябва да използвате онлайн калкулатора Масова фракция на вещество
Моларните маси на кои химични елементи не са закръглени?
Логично е да предположим, че ако прочетете откъде идва понятието "относителна маса", че "незакръглената" маса ще бъде в един елемент - въглерод . Ще има ли други химични елементи с "незакръглени" маси? Съмнявам се.
синтаксис
моларна формула[!]
където формулата е произволна формула химически.
внимание! Химични елементивъв формулата трябва да се посочи като в периодичната таблица.
прост пример ще покаже каква е цената на грешката да не се зачитат главните или малките букви на буквите
Ако напишем CO, това е въглерод и кислород, а ако напишем Co, това е кобалт.
Във всяка част от формулата можете да вмъкнете сервизен символ (удивителен знак).
Какво ни дава той?
Той закръгля всички параметри надолу до нивото на точност, което се използва училищна програма. Това е много удобно за тези, които решават училищни проблеми.
Например моларната маса на водата в училищните учебници е 18, а ако вземем предвид по-точни алгоритми, получаваме, че моларната маса е 18,01528. Разликата е малка, но ако изчислите например масовата част на химикала, получавате малко, но много неприятно несъответствие в изходните параметри, което може да подведе неопитните потребители на калкулатора.
Примери
писане на молба моларен NaMgU3O24C18H27
получаваме отговор
Ако напишем удивителен знак във входните параметри, получаваме следния отговор
