Acesta este raportul dintre masa unei molecule ma a unui compus chimic și 1/12 din masa unui atom de carbon C+12: Mr = ma/(1/12mc) = (12ma)/mc. Masa moleculară relativă este o cantitate adimensională. Masa atomică relativă este notată cu Ar, valoarea sa este indicată în tabelul periodic al elementelor sub semnul chimic al elementului Masa moleculară relativă a unei substanțe este egală cu suma maselor atomice relative ale tuturor elementelor (inclusiv indici). . Deci, cum se calculează masa moleculară relativă, de exemplu, a unei molecule de apă (H2O): Mr (apă) = 2Ar (H) + Ar (O) ≈ 2 1 + 16 = 18 Masa moleculară relativă a apei este 18 și asta înseamnă că masa moleculei de apă este de 18 ori mai mare decât 1/12 din masa unui atom de C+12.
Un amestec este două sau mai multe substanțe care alternează între ele în spațiu. În acest caz, proprietățile componentelor de deplasare rămân neschimbate. Cum se află masa unui amestec? Masa amestecului este egală cu suma maselor componentelor care compun amestecul. mcm = m1 + m2+….. mi. Densitatea amestecului ρ(cm) al unui amestec format din i componente și care ocupă un volum V este determinată de formula: ρ (cm)= m/V =(m1+m2+…+mi)/V = m1/V + m2/V +… + mi/V = ρ1 + ρ2 +…+ ρunde m1, m2,………..mi; și ρ1,ρ2,…..ρi - masele și densitățile fiecăruia dintre componentele amestecului Densitățile componentelor amestecului sunt determinate din cărțile de referință Masa amestecului m este egală cu ρcmV = (ρ1 + ρ2 +…+ ρi)V
Substanțele sunt formate din molecule; o moleculă este cea mai mică particulă a unei substanțe date. Cum se determină masa unei molecule? Masa unei molecule a unei substanțe poate fi determinată prin împărțirea masei molare a substanței la numărul de molecule dintr-un mol, adică la numărul Avogardo. Prin urmare m0 = M/NA. Masa molară este numeric aceeași cu masa moleculară, dar diferă ca dimensiune. Dimensiunea sa este g/mol. De exemplu, masa molară a apei este de 18 g/mol. Pentru a afla masa unei molecule de apă, împărțiți 18 la numărul lui Avogadro = 6,022×10^23:18/(6,022×10). ^23) = 2,99 10^-23 Procedând în mod similar, este ușor de găsit masa unei molecule a unei substanțe cu o formulă chimică cunoscută.
Substanțele pot exista în mai multe stări - solidă, lichidă și gazoasă. Gazele își schimbă constant forma și volumul. Cum se calculează masa gazului? Ecuația de stare a unui gaz raportează parametrii termodinamici care caracterizează gazul - presiunea p, volumul V și temperatura T: рV = (m/M)RT, unde m este masa gazului, M este masa molară, R este constanta universală a gazelor. Masa unui gaz poate fi determinată dacă sunt cunoscuți parametrii de stare: m = pVM/RT Constanta universală a gazului, denumită R, este egală cu 8,314 J/(K.mol) sau 1,987 cal/(K.mol). Aceasta este o constantă universală - o constantă fizică fundamentală.
Soluțiile sunt un sistem omogen multicomponent format dintr-un solvent, substanțe dizolvate și produse ale interacțiunii lor. Cum se determină masa unei soluții? Puteți găsi masa unei soluții folosind formula pentru aflarea masei unei soluții: m (soluție) = m (substanță) + m (solvent). Soluțiile se găsesc peste tot. De exemplu, o soluție de dioxid de carbon (CO2) în apă este cunoscuta apă carbogazoasă. Una dintre cele mai importante proprietăți ale apei este capacitatea sa de a dizolva diferite substanțe. Soluțiile pot fi gazoase, dar amestecurile lichide din chimie se numesc pur și simplu soluții. Apa este solventul anorganic cel mai frecvent utilizat.
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 molara?
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 o cantitate de substanță care conține un anumit număr de particule minuscule care participă la procesele 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 molară în Sistemul Internațional SI este măsurată în kg/mol, deși această valoare este de obicei exprimată în grame/mol. Această cantitate este notă cu litera 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. Acidul 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, unitățile chimice și fizice de masă nu erau aceleași. Chimic a fost cu 0,03% mai mult decât fizic.
În prezent, un sistem de măsurare unificat a fost adoptat în fizică și chimie. 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 o altă substanță 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 atunci când se efectuează cercetări biochimice (procesul metabolic într-un element).
În zilele noastre, datorită dezvoltării științei, sunt cunoscute masele moleculare ale aproape tuturor componentelor sângelui, inclusiv hemoglobina.
Pentru a face acest lucru, trebuie să utilizați tabelul periodic. În celula oricărui element este dat un număr, cel mai adesea precis cu 3-4 zecimale - aceasta este masa moleculară relativă (masa molară) a acestui element. De obicei, greutatea moleculară este rotunjită conform regulilor matematice adecvate, cu excepția clorului - greutatea moleculară a unui atom de clor este 35,5. Greutatea moleculară a unei substanțe complexe este egală cu suma greutăților moleculare ale elementelor sale constitutive. De exemplu, apa este H2O. Greutatea moleculară a hidrogenului este 1, oxigenul - 16. Aceasta înseamnă că greutatea moleculară a apei este 2 * 1 + 16 = 18 g/mol.
Pentru a determina masa molară a substanțelor este necesar:
- au un tabel al sistemului periodic al elementelor chimice D.I. Mendeleev;
- cunoașteți numărul de atomi ai fiecărui element din formula substanței în cauză;
- cunoașteți definiția conceptelor „masă molară”, „aluniță”.
Formula substanței
Pentru a descrie o substanță, este necesar să știm câți atomi și ce tip de moleculă a substanței în cauză conține. De exemplu, kriptonul de gaz inert există în condiții normale (presiune atmosferică 101325 Pa = 760 mm Hg, temperatură 273,15 K = 0°C) sub forma atomică Kr. O moleculă de monoxid de carbon este formată din doi atomi de carbon C și un atom de oxigen O: CO2. Iar lichidul de răcire al frigiderului - freonul 134 - are o formulă mai complexă: CF3CFH2.
Definiții
Masa molară Mr este masa unui mol dintr-o substanță, măsurată în g/mol.
Un mol este o cantitate dintr-o substanță care conține un anumit număr de atomi de un anumit tip. Definit ca numărul de atomi din 12 g de izotop de carbon C-12 și egal cu constanta lui Avogadro N = 6,022 * 10^23 1/ mol.
Calculul masei molare
Pentru a determina masa molara Mr a unei substante este necesar sa se afle masa atomica Ar a fiecarui element inclus in substanta, folosind tabelul sistemului periodic al elementelor chimice de D.I. Mendeleev și cunoașteți numărul de atomi ai fiecărui element.
De exemplu, masa molară Mr a tetraboratului de sodiu Na2B4O7 * 10 H2O este:
M r (Na2B4O7 * 10 H2O) = 2 * Ar (Na) + 4 * Ar (B) + 7 * Ar (O) + 10* 2 * Ar (H) + 10 * Ar (O) = 2 * 23 + 4 * 11 + 7 * 16 + 10* 2 * 1 * 16 = 223 g/mol.
Masa moleculara- una dintre cele mai importante caracteristici ale unei substanțe. Acest concept este strâns legat de definiția unei molecule.
Pentru particulele structurale condiționate (unități de formulă) ale substanțelor nemoleculare, este utilizat conceptul de „masă de formulă”.
Masele unităților structurale ale materiei sunt foarte mici. Prin urmare, se folosesc mase relative pentru ele.
Greutatea moleculară relativă se notează cu Domnul .
Se notează și masa relativă de formulă a substanțelor nemoleculare Domnul .
Valorile maselor moleculare relative sunt utilizate pe scară largă în diferite calcule chimice, fizice și chimico-tehnice. Prin urmare, este important să le poți calcula.
Calculul greutății moleculare relative a unei substanțe din formula sa chimică. Folosind formula chimică a unei substanțe, puteți nu numai să caracterizați compoziția acesteia, ci și să calculați masa moleculară relativă sau (pentru compușii nemoleculari) masa relativă a formulei.
Greutatea moleculară relativă constă din masele relative ale atomilor care intră în moleculă, ținând cont de numărul acestora.
Exemplu. Să calculăm greutatea moleculară relativă a acidului sulfuric H2SO4 (Fig. 9.1). Masa relativă a unei molecule de acid sulfuric constă din suma maselor relative a doi atomi de hidrogen, un atom de sulf și patru atomi de oxigen:
Mr (H2S04) = 2Ar (H) + Ar (S) + 4Ar (0);
Mr (H2S04) = 2. 1 + 32 + 4 . 16 = 98.
Masele relative de formulă ale substanțelor nemoleculare se calculează în același mod.
Exemplu. Să calculăm formula relativă a masei de fluorură de calciu CaF 2 (Fig. 9.2). Masa relativă a unității de formulă a fluorurii de calciu constă din suma maselor relative ale cationului de calciu Ca 2+ și doi anioni de fluorură F -:
Mr (CaF2) = Ar (Ca) + 2Ar (F); Mr (CaF2) = 40 + 2. 19 = 78.
 |
| Orez. 9.3. Compoziția și structura uvarovitei |
Adesea, formulele chimice ale substanțelor conțin paranteze. De exemplu, compoziția mineralului uvarovit este descrisă prin formula chimică Ca 3 Cr 2 (SiO 4) 3. Uvarovitul este un cristal ionic (Fig. 9.3). Masa relativă a unității sale de formulă poate fi calculată după cum urmează: Material de pe site
Mr (Ca3Cr2(Si04)3) = 3Ar (Ca) + 2Ar (Cr) + 3;
Mr (Ca3Cr2(Si04)3) = 3. 40 + 2. 52 + 3(28 + 4,16) = 500.
Vă rugăm să rețineți: indicii care apar în formula chimică în afara parantezei sunt pronunțați astfel - de două ori, de trei ori etc.
Compoziția băuturii Coca-Cola include apă H 2O, dioxid de carbon CO2, cărbune H2CO3 și fosfor H3RO 4 acizi, zaharoză (zahăr) C 12 H 22O 11, cofeinăC 8H 10N 4O2.
Pe această pagină există material pe următoarele subiecte:
În chimie, ei nu folosesc masele absolute ale moleculelor, ci folosesc masa moleculară relativă. Acesta arată de câte ori masa unei molecule este mai mare de 1/12 din masa unui atom de carbon. Această cantitate este notată de dl.
Masa moleculară relativă este egală cu suma maselor atomice relative ale atomilor săi constitutivi. Să calculăm masa moleculară relativă a apei.
Știți că o moleculă de apă conține doi atomi de hidrogen și un atom de oxigen. Apoi masa sa moleculară relativă va fi egală cu suma produselor masei atomice relative ale fiecărui element chimic și numărul atomilor săi dintr-o moleculă de apă:
Cunoscând masele moleculare relative ale substanțelor gazoase, se pot compara densitățile acestora, adică se calculează densitatea relativă a unui gaz din altul - D(A/B). Densitatea relativă a gazului A la gazul B este egală cu raportul dintre masele lor moleculare relative:
Să calculăm densitatea relativă a dioxidului de carbon la hidrogen:
Acum calculăm densitatea relativă a dioxidului de carbon la hidrogen:
D(arc/hidr) = Mr(arc) : Mr(hidr) = 44:2 = 22.
Astfel, dioxidul de carbon este de 22 de ori mai greu decât hidrogenul.
După cum știți, legea lui Avogadro se aplică numai substanțelor gazoase. Dar chimiștii trebuie să aibă o idee despre numărul de molecule și în porțiuni de substanțe lichide sau solide. Prin urmare, pentru a compara numărul de molecule din substanțe, chimiștii au introdus valoarea - Masă molară .
Se notează masa molară M, este numeric egal cu greutatea moleculară relativă.
Raportul dintre masa unei substanțe și masa sa molară se numește cantitate de substanță .
Este indicată cantitatea de substanță n. Aceasta este o caracteristică cantitativă a unei porțiuni dintr-o substanță, împreună cu masa și volumul. Cantitatea de substanță se măsoară în moli.
Cuvântul „aluniță” provine de la cuvântul „moleculă”. Numărul de molecule în cantități egale dintr-o substanță este același.
S-a stabilit experimental că 1 mol dintr-o substanță conține particule (de exemplu, molecule). Acest număr se numește numărul lui Avogadro. Și dacă îi adăugăm o unitate de măsură - 1/mol, atunci va fi o mărime fizică - constanta lui Avogadro, care se notează N A.
Masa molară se măsoară în g/mol. Semnificația fizică a masei molare este că această masă este 1 mol dintr-o substanță.
Conform legii lui Avogadro, 1 mol din orice gaz va ocupa același volum. Volumul unui mol de gaz se numește volum molar și se notează Vn.
În condiții normale (care este 0 °C și presiune normală - 1 atm. sau 760 mm Hg sau 101,3 kPa), volumul molar este de 22,4 l/mol.
Atunci cantitatea de substanță gazoasă la nivelul solului este poate fi calculat ca raportul dintre volumul gazului și volumul molar.
SARCINA 1. Ce cantitate de substanță corespunde cu 180 g de apă?
SARCINA 2. Să calculăm volumul la nivel zero care va fi ocupat de dioxid de carbon în cantitate de 6 mol.
Bibliografie
- Culegere de probleme și exerciții de chimie: clasa a VIII-a: la manualul de P.A. Orzhekovsky și alții „Chimie, clasa a VIII-a” / P.A. Orjekovski, N.A. Titov, F.F. Hegel. - M.: AST: Astrel, 2006. (p. 29-34)
- Ushakova O.V. Caiet de chimie: clasa a VIII-a: la manualul de P.A. Orzhekovsky și alții „Chimie. clasa a VIII-a” / O.V. Ushakova, P.I. Bespalov, P.A. Orjekovski; sub. ed. prof. P.A. Orzhekovsky - M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006. (p. 27-32)
- Chimie: clasa a VIII-a: manual. pentru invatamantul general instituții / P.A. Orjekovski, L.M. Meshcheryakova, L.S. Pontak. M.: AST: Astrel, 2005. (§§ 12, 13)
- Chimie: inorg. chimie: manual. pentru clasa a VIII-a. institutie de invatamant general / GE. Rudzitis, F.G. Feldman. - M.: Educație, OJSC „Manuale de la Moscova”, 2009. (§§ 10, 17)
- Enciclopedie pentru copii. Volumul 17. Chimie / Capitolul. ed.V.A. Volodin, Ved. științific ed. I. Leenson. - M.: Avanta+, 2003.
- Colecție unificată de resurse educaționale digitale ().
- Versiunea electronică a revistei „Chimie și viață” ().
- Teste de chimie (online) ().
Teme pentru acasă
1.p.69 nr. 3; p.73 nr. 1, 2, 4 din manualul „Chimie: clasa a VIII-a” (P.A. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, L.S. Pontak. M.: AST: Astrel, 2005).
2. №№ 65, 66, 71, 72 din Culegerea de probleme și exerciții de chimie: clasa a VIII-a: la manualul de P.A. Orzhekovsky și alții „Chimie, clasa a VIII-a” / P.A. Orjekovski, N.A. Titov, F.F. Hegel. - M.: AST: Astrel, 2006.
