Una dintre unitățile de bază din Sistemul Internațional de Unități (SI) este unitatea de măsură a unei substanțe este molul.
cârtiță – aceasta este o astfel de cantitate dintr-o substanță care conține tot atâtea unități structurale ale unei substanțe date (molecule, atomi, ioni etc.) câte atomi de carbon există în 0,012 kg (12 g) dintr-un izotop de carbon 12 DIN .
Având în vedere că valoarea masei atomice absolute pentru carbon este m(C) \u003d 1,99 10 26 kg, puteți calcula numărul de atomi de carbon N DAR continut in 0,012 kg de carbon.
Un mol din orice substanță conține același număr de particule din această substanță (unități structurale). Numărul de unități structurale conținute într-o substanță cu o cantitate de un mol este 6,02 10 23 și a sunat numărul lui Avogadro (N DAR ).
De exemplu, un mol de cupru conține 6,02 10 23 atomi de cupru (Cu), iar un mol de hidrogen (H 2) conține 6,02 10 23 molecule de hidrogen.
Masă molară(M) este masa unei substanțe luate în cantitate de 1 mol.
Masă molară notat cu litera M și are dimensiunea [g/mol]. În fizică se utilizează dimensiunea [kg/kmol].
În cazul general, valoarea numerică a masei molare a unei substanțe coincide numeric cu valoarea masei sale moleculare relative (atomice relativă).
De exemplu, relativ masa moleculara apa este egala cu:
Domnul (H 2 O) \u003d 2Ar (H) + Ar (O) \u003d 2 ∙ 1 + 16 \u003d 18 a.m.u.
Masa molară a apei are aceeași valoare, dar se exprimă în g/mol:
M (H2O) = 18 g/mol.
Astfel, un mol de apă care conține 6,02 10 23 molecule de apă (respectiv 2 6,02 10 23 atomi de hidrogen și 6,02 10 23 atomi de oxigen) are o masă de 18 grame. 1 mol de apă conține 2 moli de atomi de hidrogen și 1 mol de atomi de oxigen.
1.3.4. Relația dintre masa unei substanțe și cantitatea acesteia
Cunoscând masa unei substanțe și formula ei chimică, și de aici valoarea masei sale molare, se poate determina cantitatea unei substanțe și, invers, cunoscând cantitatea unei substanțe, se poate determina masa acesteia. Pentru astfel de calcule, ar trebui să utilizați formulele:
unde ν este cantitatea de substanță, [mol]; m este masa substanței, [g] sau [kg]; M este masa molară a substanței, [g/mol] sau [kg/kmol].
De exemplu, pentru a găsi masa de sulfat de sodiu (Na 2 SO 4) în cantitate de 5 moli, găsim:
1) valoarea masei moleculare relative a Na 2 SO 4, care este suma valorilor rotunjite ale relativului mase atomice:
Domnul (Na 2 SO 4) \u003d 2Ar (Na) + Ar (S) + 4Ar (O) \u003d 142,
2) valoarea masei molare a substanței egală numeric cu aceasta:
M (Na2SO4) = 142 g/mol,
3) și, în final, o masă de 5 moli de sulfat de sodiu:
m = ν M = 5 mol 142 g/mol = 710 g
Raspuns: 710.
1.3.5. Relația dintre volumul unei substanțe și cantitatea acesteia
În condiții normale (n.o.), adică la presiune R , egal cu 101325 Pa (760 mm Hg) și temperatură T, egal cu 273,15 K (0 С), un mol de diferite gaze și vapori ocupă același volum, egal cu 22,4 l.
Volumul ocupat de 1 mol de gaz sau vapori la n.o. se numește volumul molargaz și are dimensiunea unui litru pe mol.
V mol \u003d 22,4 l / mol.
Cunoscând suma substanță gazoasă (ν ) și valoarea volumului molar (V mol) puteți calcula volumul său (V) în condiții normale:
V = ν V mol,
unde ν este cantitatea de substanță [mol]; V este volumul substanței gazoase [l]; V mol \u003d 22,4 l / mol.
Dimpotrivă, cunoscând volumul ( V) dintr-o substanță gazoasă în condiții normale, puteți calcula cantitatea acesteia (ν) :
Atomii și moleculele sunt cele mai mici particule de materie, prin urmare, ca unitate de măsură, puteți alege masa unuia dintre atomi și puteți exprima masele altor atomi în raport cu cel selectat. Deci, ce este masa molară și care este dimensiunea acesteia?
Ce este masa molara?
Fondatorul teoriei maselor atomice a fost omul de știință Dalton, care a întocmit un tabel cu masele atomice și a luat masa unui atom de hidrogen ca unitate.
Masa molară este masa unui mol dintr-o substanță. O mol, la rândul său, este cantitatea de substanță care conține o anumită cantitate din cele mai mici particule care participă la procese chimice. Numărul de molecule dintr-un mol se numește numărul lui Avogadro. Această valoare este constantă și nu se modifică.
Orez. 1. Formula numerică a lui Avogadro.
Astfel, masa molară a unei substanțe este masa unui mol, în care există 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 molară în sistemul SI internațional este măsurată în kg/mol, deși această valoare este de obicei exprimată în grame/mol. Această valoare este notată 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 va ajuta la calcularea masei molare a unei substanțe. Luați orice substanță, de exemplu, acidul sulfuric, formula sa este următoarea: H 2 SO 4. Acum să ne întoarcem la tabel și să vedem care este masa atomică a fiecăruia dintre elementele care formează acidul. Acid sulfuric Este alcătuit din trei elemente - hidrogen, sulf și oxigen. Masa atomică a acestor elemente, respectiv, este 1, 32, 16.
Se pare că greutatea moleculară totală este de 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, atomul de oxigen a fost luat ca unitate de masă atomică, dar nu întregul atom, ci partea sa de 1/16. În același timp, chimice și unitate fizică masele nu erau la fel. Cea chimică a fost cu 0,03% mai mult decât cea fizică.
În prezent, un sistem de măsurare unificat a fost adoptat în fizică și chimie. Ca standard e.a.m. Se alege 1/12 din masa atomului de carbon.
Orez. 3. Formula unității 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. Într-un mod cunoscut măsurarea volumului de abur este de a determina cantitatea de aer deplasată. Acest proces se realizează folosind o ieșire laterală care duce la dispozitivul de măsurare.
Conceptul de masă molară este foarte important în 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 furnizarea de studii biochimice (procesul de schimb în element).
În zilele noastre, datorită dezvoltării științei, greutățile moleculare ale aproape tuturor componentelor sanguine, inclusiv hemoglobina, sunt cunoscute.
Ce am învățat?
În clasa a VIII-a la chimie, 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 cu subiecte
Raport de evaluare
Rata medie: 4.2. Evaluări totale primite: 331.
Masele atomilor și moleculelor sunt foarte mici, așa că este convenabil să alegeți masa unuia dintre atomi ca unitate de măsură și să exprimați masele atomilor rămași în raport cu acesta. Este exact ceea ce a făcut fondatorul teoriei atomice Dalton, care a întocmit un tabel cu masele atomice, luând masa unui atom de hidrogen ca unitate.
Până în 1961, în fizică, 1/16 din masa unui atom de oxigen 16 O a fost luată ca unitate de masă atomică (amu prescurtat), iar în chimie - 1/16 din masa atomică medie a oxigenului natural, care este un amestec a trei izotopi. Unitatea de masă chimică a fost cu 0,03% mai mare decât cea fizică.
Masa atomică și masa atomică relativă a unui element
În prezent, un sistem de măsurare unificat a fost adoptat în fizică și chimie. 1/12 din masa atomului de carbon 12 C este aleasă ca unitate standard de masă atomică.
1 amu \u003d 1/12 m (12 C) \u003d 1,66057 × 10 -27 kg \u003d 1,66057 × 10 -24 g.
DEFINIȚIE
Masa atomică relativă a unui element (A r) este o mărime adimensională egală cu raportul greutate medie un atom al unui element la 1/12 din masa unui atom 12 C.
Când se calculează masa atomică relativă, abundența izotopilor elementelor în Scoarta terestra. De exemplu, clorul are doi izotopi 35 Cl (75,5%) și 37 Cl (24,5%).Masa atomică relativă a clorului este:
A r (Cl) \u003d (0,755 × m (35 Cl) + 0,245 × m (37 Cl)) / (1/12 × m (12 C) = 35,5.
Din definiția masei atomice relative rezultă că masa absolută medie a unui atom este egală cu masa atomică relativă înmulțită cu amu:
m(Cl) = 35,5 × 1,66057 × 10 -24 = 5,89 × 10 -23 g.
Greutatea moleculară relativă a unui element
DEFINIȚIE
Greutatea moleculară relativă a substanței (M r)- aceasta este o cantitate adimensională egală cu raportul dintre masa unei molecule a unei substanțe și 1/12 din masa unui atom 12 C.
Masa moleculară relativă a unei molecule este egală cu suma maselor atomice relative ale atomilor care alcătuiesc molecula, de exemplu:
M r (N 2 O) = 2×A r (N) + A r (O) = 2×14,0067 + 15,9994 = 44,0128.
Masa absolută a unei molecule este egală cu masa moleculară relativă multiplicată cu amu.
Numărul de atomi și molecule din probele obișnuite de substanțe este foarte mare, prin urmare, atunci când se caracterizează cantitatea unei substanțe, se folosește o unitate specială de măsură - molul.
Un mol este cantitatea dintr-o substanță care conține tot atâtea particule (molecule, atomi, ioni, electroni) câte atomi de carbon există în 12 g din izotopul 12 C.
Masa unui atom de 12 C este de 12 amu, deci numărul de atomi din 12 g de izotop de 12 C este:
N A \u003d 12 g / 12 × 1,66057 × 10 -24 g \u003d 1 / 1,66057 × 10 -24 \u003d 6,0221 × 10 -23.
Astfel, un mol dintr-o substanță conține 6,0221×10 -23 particule din această substanță.
Mărimea fizică N A se numește constantă Avogadro, are dimensiunea = mol -1. Numărul 6,0221×10 -23 se numește numărul lui Avogadro.
DEFINIȚIE
Masa molara (M) este masa a 1 mol dintr-o substanță.
Este ușor de arătat că valorile numerice ale masei molare M și ale masei moleculare relative M r sunt egale, totuși, prima valoare are dimensiunea [M] = g/mol, iar a doua este adimensională:
M = N A × m (1 molecule) = N A × M r × 1 a.m.u. = (N A ×1 amu) × M r = × M r .
Aceasta înseamnă că dacă masa unei anumite molecule este, de exemplu, 44 amu, atunci masa unui mol de molecule este de 44 g.
Constanta lui Avogadro este un factor de proporționalitate care asigură o tranziție de la raportul molecular la cel molar.
Nu este un secret că semne chimice vă permit să descrieți compoziția unei substanțe complexe sub formă de formule.
Formula chimica- aceasta este o înregistrare condiționată a compoziției unei substanțe prin intermediul semnelor și indicilor chimici.
Formulele disting între moleculare, structurale, electronice și altele.
Formule moleculare(H3P04, Fe203, A1 (OH) 3, Na2S04, 02 etc.) prezintă o compoziție calitativă (adică din ce elemente constă substanța) și cantitativă (adică câți atomi ai fiecărui element sunt în substanță).
Formule structurale arată ordinea conexiunii atomilor dintr-o moleculă, conectând atomii cu liniuțe (o liniuță - una legătură chimicăîntre doi atomi dintr-o moleculă).
Masa relativă atomică și moleculară
Masa atomică relativă o substanță sau un element este o mărime adimensională. De ce este adimensional, pentru că masa trebuie să aibă o dimensiune?
Motivul este că masa atomică a unei substanțe în kg este foarte mică și se exprimă de ordinul 10 la minus 27 de putere. Pentru a nu ține cont de acest indicator în calcule, masa fiecărui element a fost redusă la un raport de 1/12 din masa izotopului de carbon. Din acest motiv, masa atomică relativă a carbonului este de 12 unități.
Valorile moderne ale maselor atomice relative sunt date în sistemul periodic de elemente al lui D.I. Mendeleev. Pentru majoritatea elementelor,
Valorile medii aritmetice ale maselor atomice ale unui amestec natural de izotopi ai acestor elemente.
De exemplu, masa relativă hidrogenul este 1, iar oxigenul este 16.
Greutatea moleculară relativă a simple și substanțe complexe egal numeric cu suma maselor atomice relative ale atomilor care alcatuiesc molecula.
De exemplu, greutatea moleculară relativă a apei, constând din doi atomi de hidrogen și un atom de oxigen, este
De formula chimica poate fi calculat ca compoziție chimică, și greutatea moleculară.
Compoziția cantitativă determinată de formule chimice este de mare importanță pentru numeroase calcule care se fac în funcție de compoziția chimică.
Calculul masei moleculare relative a unei substanțe conform formulei chimice se realizează prin adăugarea produselor maselor atomice relative ale elementelor cu indicii corespunzători din formula chimică.
Cum se calculează greutatea moleculară a unei substanțe, am considerat un pic mai mare.
Și aceasta este sarcina pe care o automatizează calculatorul nostru chimic.
Cunoscând greutatea moleculară a unei substanțe, nu ne costă nimic să calculăm masa molară.
cârtiță- este cantitatea de substanță dintr-un sistem care conține tot atâtea elemente structurale câte atomi există în carbon-12 care cântăresc 12 grame
Astfel, masa molară a unei substanțe corespunde exact cu masa moleculară relativă și are dimensiunea de grame/mol
Astfel, masa molară a apei este de 18 grame/mol.
Masa molară a unei substanțe poate fi definită ca raport masa unei porțiuni date dintr-o substanță la cantitate de substanță in aceasta portiune
Trăsături distinctive
În raport cu alte calculatoare care calculează masa molară a unei substanțe, acest calculator are următoarele caracteristici:
Formula poate conține paranteze, de exemplu
Formula poate conține un coeficient
Dacă este nevoie să calculați fracțiile de masă ale fiecărui element chimic din formulă, atunci ar trebui să utilizați calculatorul Fracția de masă a unei substanțe online
Masele molare ale căror elemente chimice nu sunt rotunjite?
Este logic să presupunem, dacă citiți de unde provine conceptul de „masă relativă”, că masa „nu rotunjită” va fi într-un singur element - carbon . Vor mai exista și alte elemente chimice cu mase „nerotunjite”? Mă îndoiesc.
sintaxă
formula molara[!]
unde formula este o formulă arbitrară chimic.
Atenţie! Elemente chimiceîn formulă trebuie indicat ca în tabelul periodic.
un exemplu simplu va arăta care este costul unei erori pentru a nu respecta literele cu majuscule sau litere mici
Dacă scriem CO, atunci acesta este carbon și oxigen, iar dacă scriem Co, atunci acesta este cobalt.
În orice parte a formulei, puteți introduce un simbol de serviciu (punct de exclamare).
Ce ne dă el?
Rotunjește toți parametrii la nivelul de precizie utilizat în curiculumul scolar. Acest lucru este foarte convenabil pentru cei care rezolvă problemele școlare.
De exemplu, masa molară a apei din manualele școlare este 18, iar dacă luăm în considerare algoritmi mai precisi, obținem că masa molară este 18,01528. Diferența este mică, dar dacă faceți un calcul, de exemplu, fracția de masă a unei substanțe chimice, obțineți o discrepanță mică, dar foarte neplăcută în parametrii de ieșire, care poate induce în eroare utilizatorii neexperimentați ai calculatorului.
Exemple
scrierea unei cereri molar NaMgU3O24C18H27
primim un raspuns
Dacă scriem un semn de exclamare în parametrii de intrare, obținem următorul răspuns
