Σπίτι › Κιβώτιο ταχυτήτων (κιβώτιο ταχυτήτων) › Πώς να υπολογίσετε τη μοριακή μάζα μιας ουσίας Παράδειγμα. Μοριακή μάζα, σημασία και υπολογισμός της

Πώς να υπολογίσετε τη μοριακή μάζα μιας ουσίας Παράδειγμα. Μοριακή μάζα, σημασία και υπολογισμός της

Στην πρακτική και στη θεωρητική χημεία, δύο έννοιες υπάρχουν και έχουν πρακτική σημασία: η μοριακή (συχνά αντικαθίσταται από την έννοια του μοριακού βάρους, η οποία δεν είναι σωστή) και η μοριακή μάζα. Και οι δύο αυτές ποσότητες εξαρτώνται από τη σύνθεση μιας απλής ή πολύπλοκης ουσίας.

Πώς να καθορίσει ή μοριακή; Και τα δύο αυτά φυσικά μεγέθη δεν μπορούν (ή σχεδόν δεν μπορούν) να βρεθούν με άμεση μέτρηση, για παράδειγμα, ζυγίζοντας μια ουσία σε μια ζυγαριά. Υπολογίζονται με βάση τον χημικό τύπο της ένωσης και τις ατομικές μάζες όλων των στοιχείων. Αυτές οι ποσότητες είναι αριθμητικά ίσες, αλλά διαφέρουν ως προς τις διαστάσεις. εκφράζονται σε μονάδες ατομικής μάζας, οι οποίες είναι συμβατική ποσότητα και ονομάζονται α. π.μ., καθώς και ένα άλλο όνομα - "dalton". Οι μονάδες μοριακής μάζας εκφράζονται σε g/mol.

Οι μοριακές μάζες απλών ουσιών, των οποίων τα μόρια αποτελούνται από ένα άτομο, είναι ίσες με τις ατομικές τους μάζες, οι οποίες υποδεικνύονται στον περιοδικό πίνακα του Μεντελέγιεφ. Για παράδειγμα, για:

νάτριο (Na) - 22,99 α. τρώω.;
σίδηρος (Fe) - 55,85 α. τρώω.;
θείο (S) - 32,064 α. τρώω.;
αργόν (Ar) - 39,948 α. τρώω.;
κάλιο (Κ) - 39,102 α. τρώω.

Επίσης, τα μοριακά βάρη απλών ουσιών, τα μόρια των οποίων αποτελούνται από πολλά άτομα ενός χημικού στοιχείου, υπολογίζονται ως το γινόμενο της ατομικής μάζας του στοιχείου με τον αριθμό των ατόμων του μορίου. Για παράδειγμα, για:

οξυγόνο (O2) - 16. 2 = 32 α. τρώω.;
άζωτο (N2) - 14,2 = 28 α. τρώω.;
χλώριο (Cl2) - 35. 2 = 70 α. τρώω.;
όζον (O3) - 16. 3 = 48 α. τρώω.

Οι μοριακές μάζες υπολογίζονται αθροίζοντας το γινόμενο της ατομικής μάζας και τον αριθμό των ατόμων για κάθε στοιχείο που περιλαμβάνεται στο μόριο. Για παράδειγμα, για:

(HCl) - 2 + 35 = 37 α. τρώω.;
(CO) - 12 + 16 = 28 α. τρώω.;
διοξείδιο του άνθρακα (CO2) - 12 + 16. 2 = 44 α. τρώω.

Πώς όμως να βρείτε τη μοριακή μάζα των ουσιών;

Αυτό δεν είναι δύσκολο να γίνει, καθώς είναι η μάζα μιας μοναδιαίας ποσότητας μιας συγκεκριμένης ουσίας, που εκφράζεται σε mol. Δηλαδή, αν η υπολογιζόμενη μοριακή μάζα κάθε ουσίας πολλαπλασιαστεί με μια σταθερή τιμή ίση με 1 g/mol, τότε θα προκύψει η μοριακή της μάζα. Για παράδειγμα, πώς βρίσκετε τη μοριακή μάζα (CO2); Ακολουθεί (12 + 16,2).1 g/mol = 44 g/mol, δηλαδή MCO2 = 44 g/mol. Για απλές ουσίες, μόρια που περιέχουν μόνο ένα άτομο του στοιχείου, αυτός ο δείκτης, εκφρασμένος σε g/mol, συμπίπτει αριθμητικά με την ατομική μάζα του στοιχείου. Για παράδειγμα, για θείο MS = 32,064 g/mol. Πώς να βρείτε τη μοριακή μάζα μιας απλής ουσίας, το μόριο της οποίας αποτελείται από πολλά άτομα, μπορεί να εξεταστεί χρησιμοποιώντας το παράδειγμα του οξυγόνου: MO2 = 16. 2 = 32 g/mol.

Παραδείγματα έχουν δοθεί εδώ για συγκεκριμένες απλές ή σύνθετες ουσίες. Είναι όμως δυνατό και πώς να βρεθεί η μοριακή μάζα ενός προϊόντος που αποτελείται από πολλά συστατικά; Όπως η μοριακή μάζα, η μοριακή μάζα ενός μείγματος πολλαπλών συστατικών είναι μια αθροιστική ποσότητα. Είναι το άθροισμα των γινομένων της μοριακής μάζας του συστατικού και του μεριδίου του στο μείγμα: M = ∑Mi. Xi, δηλαδή, μπορεί να υπολογιστεί τόσο η μέση μοριακή όσο και η μέση μοριακή μάζα.

Χρησιμοποιώντας το παράδειγμα του αέρα, ο οποίος περιέχει περίπου 75,5% άζωτο, 23,15% οξυγόνο, 1,29% αργό και 0,046% διοξείδιο του άνθρακα (οι υπόλοιπες ακαθαρσίες, οι οποίες περιέχονται σε μικρότερες ποσότητες, μπορούν να παραμεληθούν): Mair = 28. 0,755 + 32. 0,2315 + 40 . 0,129 + 44 . 0,00046 = 29,08424 g/mol ≈ 29 g/mol.

Πώς να βρείτε τη μοριακή μάζα μιας ουσίας εάν η ακρίβεια του προσδιορισμού των ατομικών μαζών που υποδεικνύονται στον περιοδικό πίνακα είναι διαφορετική; Για ορισμένα στοιχεία υποδεικνύεται με ακρίβεια δέκατων, για άλλα με ακρίβεια εκατοστών, για άλλα σε χιλιοστά, και για στοιχεία όπως το ραδόνιο - σε ολόκληρα, για το μαγγάνιο σε δέκα χιλιάδες.

Κατά τον υπολογισμό της μοριακής μάζας, δεν έχει νόημα να εκτελούνται υπολογισμοί με μεγαλύτερη ακρίβεια από τα δέκατα, καθώς έχουν πρακτικές εφαρμογές όταν η καθαρότητα των ίδιων των χημικών ουσιών ή αντιδραστηρίων εισάγει μεγάλο σφάλμα. Όλοι αυτοί οι υπολογισμοί είναι κατά προσέγγιση. Αλλά όπου οι χημικοί απαιτούν μεγαλύτερη ακρίβεια, γίνονται κατάλληλες διορθώσεις χρησιμοποιώντας ορισμένες διαδικασίες: καθορίζεται ο τίτλος του διαλύματος, γίνονται βαθμονομήσεις με τη χρήση τυπικών δειγμάτων κ.λπ.

Οποιαδήποτε ουσία αποτελείται από σωματίδια συγκεκριμένης δομής (μόρια ή άτομα). Η μοριακή μάζα μιας απλής ένωσης υπολογίζεται σύμφωνα με τον περιοδικό πίνακα των στοιχείων Δ.Ι. Μεντελέεφ. Εάν είναι απαραίτητο να ανακαλύψετε αυτήν την παράμετρο για μια σύνθετη ουσία, τότε ο υπολογισμός αποδεικνύεται μακρύς και σε αυτήν την περίπτωση ο αριθμός αναζητείται σε βιβλίο αναφοράς ή χημικό κατάλογο, ιδίως Sigma-Aldrich.

Η έννοια της μοριακής μάζας

Η μοριακή μάζα (Μ) είναι το βάρος ενός mol μιας ουσίας. Αυτή η παράμετρος για κάθε άτομο μπορεί να βρεθεί στον περιοδικό πίνακα των στοιχείων· βρίσκεται ακριβώς κάτω από το όνομα. Κατά τον υπολογισμό της μάζας των ενώσεων, ο αριθμός συνήθως στρογγυλοποιείται στο πλησιέστερο ακέραιο ή δέκατο. Για να κατανοήσουμε πλήρως από πού προέρχεται αυτό το νόημα, είναι απαραίτητο να κατανοήσουμε την έννοια του «τυφλοπόντια». Αυτή είναι η ποσότητα μιας ουσίας που περιέχει τον αριθμό των σωματιδίων της τελευταίας ίσο με 12 g του σταθερού ισοτόπου του άνθρακα (12 C). Τα άτομα και τα μόρια των ουσιών ποικίλλουν σε μέγεθος σε ένα ευρύ φάσμα, ενώ ο αριθμός τους σε ένα mole είναι σταθερός, αλλά η μάζα αυξάνεται και, κατά συνέπεια, ο όγκος.

Η έννοια της «μοριακής μάζας» σχετίζεται στενά με τον αριθμό του Avogadro (6,02 x 10 23 mol -1). Αυτό το σχήμα υποδηλώνει έναν σταθερό αριθμό μονάδων (άτομα, μόρια) μιας ουσίας σε 1 mole.

Σημασία της Μοριακής Μάζας για τη Χημεία

Οι χημικές ουσίες εισέρχονται σε διάφορες αντιδράσεις μεταξύ τους. Συνήθως, η εξίσωση για οποιαδήποτε χημική αλληλεπίδραση προσδιορίζει πόσα μόρια ή άτομα εμπλέκονται. Τέτοιοι χαρακτηρισμοί ονομάζονται στοιχειομετρικοί συντελεστές. Συνήθως υποδεικνύονται πριν από τον τύπο. Επομένως, τα ποσοτικά χαρακτηριστικά των αντιδράσεων βασίζονται στην ποσότητα της ουσίας και στη μοριακή μάζα. Αντικατοπτρίζουν ξεκάθαρα την αλληλεπίδραση ατόμων και μορίων μεταξύ τους.

Υπολογισμός μοριακής μάζας

Η ατομική σύνθεση οποιασδήποτε ουσίας ή μείγματος συστατικών μιας γνωστής δομής μπορεί να προβληθεί χρησιμοποιώντας τον περιοδικό πίνακα στοιχείων. Οι ανόργανες ενώσεις, κατά κανόνα, γράφονται με έναν ακαθάριστο τύπο, δηλαδή, χωρίς να προσδιορίζουν τη δομή, αλλά μόνο τον αριθμό των ατόμων στο μόριο. Οι οργανικές ουσίες ορίζονται με τον ίδιο τρόπο για τον υπολογισμό της μοριακής μάζας. Για παράδειγμα, βενζόλιο (C 6 H 6).

Πώς υπολογίζεται η μοριακή μάζα; Ο τύπος περιλαμβάνει τον τύπο και τον αριθμό των ατόμων στο μόριο. Σύμφωνα με τον πίνακα Δ.Ι. Mendeleev, ελέγχονται οι μοριακές μάζες των στοιχείων και κάθε αριθμός πολλαπλασιάζεται με τον αριθμό των ατόμων στον τύπο.

Με βάση το μοριακό βάρος και τον τύπο των ατόμων, μπορείτε να υπολογίσετε τον αριθμό τους στο μόριο και να δημιουργήσετε έναν τύπο για την ένωση.

Μοριακή μάζα στοιχείων

Συχνά, για να πραγματοποιηθούν αντιδράσεις, υπολογισμοί στην αναλυτική χημεία και διάταξη συντελεστών σε εξισώσεις, απαιτείται γνώση της μοριακής μάζας των στοιχείων. Εάν το μόριο περιέχει ένα άτομο, τότε αυτή η τιμή θα είναι ίση με αυτή της ουσίας. Εάν υπάρχουν δύο ή περισσότερα στοιχεία, η μοριακή μάζα πολλαπλασιάζεται με τον αριθμό τους.

Η τιμή της μοριακής μάζας κατά τον υπολογισμό των συγκεντρώσεων

Αυτή η παράμετρος χρησιμοποιείται για τον εκ νέου υπολογισμό σχεδόν όλων των μεθόδων έκφρασης των συγκεντρώσεων των ουσιών. Για παράδειγμα, συχνά προκύπτουν καταστάσεις κατά τον προσδιορισμό του κλάσματος μάζας με βάση την ποσότητα μιας ουσίας σε ένα διάλυμα. Η τελευταία παράμετρος εκφράζεται σε μονάδα μέτρησης mol/λίτρο. Για να προσδιοριστεί το απαιτούμενο βάρος, η ποσότητα της ουσίας πολλαπλασιάζεται με τη μοριακή μάζα. Η τιμή που προκύπτει μειώνεται κατά 10 φορές.

Η μοριακή μάζα χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της κανονικότητας μιας ουσίας. Αυτή η παράμετρος χρησιμοποιείται στην αναλυτική χημεία για τη διεξαγωγή μεθόδων τιτλοδότησης και βαρυμετρικής ανάλυσης όταν είναι απαραίτητο να πραγματοποιηθεί με ακρίβεια μια αντίδραση.

Μέτρηση μοριακής μάζας

Το πρώτο ιστορικό πείραμα ήταν η μέτρηση της πυκνότητας των αερίων σε σχέση με το υδρογόνο. Πραγματοποιήθηκαν περαιτέρω μελέτες συλλογικών ιδιοτήτων. Αυτές περιλαμβάνουν, για παράδειγμα, την οσμωτική πίεση, τον προσδιορισμό της διαφοράς βρασμού ή κατάψυξης μεταξύ ενός διαλύματος και ενός καθαρού διαλύτη. Αυτές οι παράμετροι συσχετίζονται άμεσα με τον αριθμό των σωματιδίων ύλης στο σύστημα.

Μερικές φορές η μέτρηση της μοριακής μάζας πραγματοποιείται σε ουσία άγνωστης σύστασης. Προηγουμένως, χρησιμοποιήθηκε μια μέθοδος όπως η ισοθερμική απόσταξη. Η ουσία του είναι να τοποθετήσει ένα διάλυμα μιας ουσίας σε ένα θάλαμο κορεσμένο με ατμό διαλύτη. Κάτω από αυτές τις συνθήκες, συμβαίνει συμπύκνωση ατμών και η θερμοκρασία του μείγματος ανεβαίνει, φτάνει σε ισορροπία και αρχίζει να μειώνεται. Η απελευθερούμενη θερμότητα εξάτμισης υπολογίζεται από τη μεταβολή του ρυθμού θέρμανσης και ψύξης του διαλύματος.

Η κύρια σύγχρονη μέθοδος μέτρησης της μοριακής μάζας είναι η φασματομετρία μάζας. Αυτός είναι ο κύριος τρόπος αναγνώρισης μειγμάτων ουσιών. Με τη βοήθεια σύγχρονων οργάνων, αυτή η διαδικασία συμβαίνει αυτόματα, μόνο που αρχικά πρέπει να επιλέξετε τις συνθήκες για τον διαχωρισμό των ενώσεων στο δείγμα. Η μέθοδος φασματομετρίας μάζας βασίζεται στον ιονισμό μιας ουσίας. Ως αποτέλεσμα, σχηματίζονται διάφορα φορτισμένα θραύσματα της ένωσης. Το φάσμα μάζας δείχνει την αναλογία μάζας προς φορτίο ιόντων.

Προσδιορισμός μοριακής μάζας για αέρια

Η μοριακή μάζα οποιουδήποτε αερίου ή ατμού μετριέται απλώς. Αρκεί να χρησιμοποιήσετε τον έλεγχο. Ο ίδιος όγκος μιας αέριας ουσίας είναι ίσος σε ποσότητα με μια άλλη στην ίδια θερμοκρασία. Ένας πολύ γνωστός τρόπος μέτρησης του όγκου του ατμού είναι ο προσδιορισμός της ποσότητας του εκτοπισμένου αέρα. Αυτή η διαδικασία πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας έναν πλευρικό κλάδο που οδηγεί σε μια συσκευή μέτρησης.

Πρακτικές χρήσεις μοριακής μάζας

Έτσι, η έννοια της μοριακής μάζας χρησιμοποιείται παντού στη χημεία. Για να περιγράψετε τη διαδικασία, να δημιουργήσετε σύμπλοκα πολυμερών και άλλες αντιδράσεις, είναι απαραίτητο να υπολογιστεί αυτή η παράμετρος. Ένα σημαντικό σημείο είναι ο προσδιορισμός της συγκέντρωσης της δραστικής ουσίας στη φαρμακευτική ουσία. Για παράδειγμα, οι φυσιολογικές ιδιότητες μιας νέας ένωσης μελετώνται χρησιμοποιώντας κυτταρική καλλιέργεια. Επιπλέον, η μοριακή μάζα είναι σημαντική κατά τη διεξαγωγή βιοχημικών μελετών. Για παράδειγμα, κατά τη μελέτη της συμμετοχής ενός στοιχείου στις μεταβολικές διεργασίες. Τώρα η δομή πολλών ενζύμων είναι γνωστή, επομένως είναι δυνατό να υπολογιστεί το μοριακό τους βάρος, το οποίο μετριέται κυρίως σε kilodalton (kDa). Σήμερα, τα μοριακά βάρη όλων σχεδόν των συστατικών του ανθρώπινου αίματος, ιδιαίτερα της αιμοσφαιρίνης, είναι γνωστά. Η μοριακή και η μοριακή μάζα μιας ουσίας είναι συνώνυμες σε ορισμένες περιπτώσεις. Οι διαφορές τους έγκεινται στο γεγονός ότι η τελευταία παράμετρος είναι ο μέσος όρος για όλα τα ισότοπα του ατόμου.

Οποιαδήποτε μικροβιολογικά πειράματα για τον ακριβή προσδιορισμό της επίδρασης μιας ουσίας σε ένα ενζυμικό σύστημα πραγματοποιούνται χρησιμοποιώντας μοριακές συγκεντρώσεις. Για παράδειγμα, στη βιοκατάλυση και σε άλλους τομείς όπου η μελέτη της ενζυματικής δραστηριότητας είναι απαραίτητη, χρησιμοποιούνται έννοιες όπως επαγωγείς και αναστολείς. Για τη ρύθμιση της ενζυμικής δραστηριότητας σε βιοχημικό επίπεδο, απαιτείται έρευνα με χρήση μοριακών μαζών. Αυτή η παράμετρος έχει καθιερωθεί σταθερά στους τομείς των φυσικών και μηχανικών επιστημών όπως η φυσική, η χημεία, η βιοχημεία και η βιοτεχνολογία. Οι διαδικασίες που χαρακτηρίζονται με αυτόν τον τρόπο γίνονται πιο κατανοητές από την άποψη των μηχανισμών και τον προσδιορισμό των παραμέτρων τους. Η μετάβαση από τη θεμελιώδη στην εφαρμοσμένη επιστήμη δεν είναι πλήρης χωρίς δείκτη μοριακής μάζας, ξεκινώντας από φυσιολογικά διαλύματα, ρυθμιστικά συστήματα και τελειώνοντας με τον καθορισμό των δόσεων φαρμακευτικών ουσιών για τον οργανισμό.

Οδηγίες

Για να βρείτε ένα mole μιας ουσίας, πρέπει να θυμάστε έναν πολύ απλό κανόνα: η μάζα ενός mol οποιασδήποτε ουσίας είναι αριθμητικά ίση με τη μοριακή του μάζα, εκφρασμένη μόνο σε άλλες ποσότητες. Πώς καθορίζεται; Χρησιμοποιώντας τον περιοδικό πίνακα, θα μάθετε την ατομική μάζα κάθε στοιχείου που περιλαμβάνεται στα μόρια μιας ουσίας. Στη συνέχεια, πρέπει να προσθέσετε τις ατομικές μάζες, λαμβάνοντας υπόψη τον δείκτη κάθε στοιχείου, και θα πάρετε την απάντηση.

Υπολογίστε το μοριακό του βάρος λαμβάνοντας υπόψη τον δείκτη κάθε στοιχείου: 12*2 + 1*4 + 16*3 = 76 amu. (μονάδες ατομικής μάζας). Επομένως, η μοριακή του μάζα (δηλαδή η μάζα ενός mole) είναι επίσης 76, μόνο που η διάστασή του είναι γραμμάρια/mol. Απάντηση: ένα mole νιτρικού αμμωνίου ζυγίζει 76 γραμμάρια.

Ας υποθέσουμε ότι σας ανατίθεται μια τέτοια εργασία. Είναι γνωστό ότι η μάζα των 179,2 λίτρων κάποιου αερίου είναι 352 γραμμάρια. Είναι απαραίτητο να προσδιοριστεί πόσο ζυγίζει ένα mole αυτού του αερίου. Είναι γνωστό ότι υπό κανονικές συνθήκες ένα mole οποιουδήποτε αερίου ή μείγματος αερίων καταλαμβάνει όγκο περίπου ίσο με 22,4 λίτρα. Και έχεις 179,2 λίτρα. Κάντε τον υπολογισμό: 179,2/22,4 = 8. Επομένως, αυτός ο όγκος περιέχει 8 γραμμομόρια αερίου.

Διαιρώντας τη γνωστή μάζα σύμφωνα με τις συνθήκες του προβλήματος με τον αριθμό των mole, παίρνετε: 352/8 = 44. Επομένως, ένα mole αυτού του αερίου ζυγίζει 44 γραμμάρια - αυτό είναι διοξείδιο του άνθρακα, CO2.

Αν υπάρχει μια ορισμένη ποσότητα αερίου μάζας M, που περικλείεται σε όγκο V σε δεδομένη θερμοκρασία T και πίεση P. Απαιτείται να προσδιοριστεί η μοριακή του μάζα (δηλαδή να βρεθεί με ποιο γραμμομόριο ισούται). Η καθολική εξίσωση Mendeleev-Clapeyron θα σας βοηθήσει να λύσετε το πρόβλημα: PV = MRT/m, όπου m είναι η ίδια η μοριακή μάζα που πρέπει να προσδιορίσουμε και R είναι η καθολική σταθερά αερίου ίση με 8,31. Μετασχηματίζοντας την εξίσωση, παίρνετε: m = MRT/PV. Αντικαθιστώντας γνωστές ποσότητες στον τύπο, θα βρείτε τι ισούται με ένα mole αερίου.

Χρήσιμες συμβουλές

Οι υπολογισμοί συνήθως χρησιμοποιούν στρογγυλεμένες τιμές για τα ατομικά βάρη των στοιχείων. Εάν απαιτείται μεγαλύτερη ακρίβεια, η στρογγυλοποίηση δεν είναι αποδεκτή.

Ο A. Avogadro το 1811, στην αρχή κιόλας της ανάπτυξης της ατομικής θεωρίας, έκανε την υπόθεση ότι ίσος αριθμός ιδανικών αερίων στην ίδια πίεση και θερμοκρασία περιέχει τον ίδιο αριθμό μορίων. Αργότερα αυτή η υπόθεση επιβεβαιώθηκε και έγινε απαραίτητη συνέπεια για την κινητική θεωρία. Τώρα αυτή η θεωρία ονομάζεται Avogadro.

Οδηγίες

Η σταθερά του Avogadro δείχνει τον αριθμό των ατόμων ή μορίων που περιέχονται σε ένα mole μιας ουσίας.

Ο αριθμός των μορίων, υπό τον όρο ότι το σύστημα είναι μονοσυστατικού και τα μόρια ή άτομα του ίδιου τύπου που περιέχονται σε αυτό, μπορεί να βρεθεί χρησιμοποιώντας έναν ειδικό τύπο

Βίντεο σχετικά με το θέμα

Αρχικά, προσδιορίστε τη χημική σύνθεση και την κατάσταση συσσωμάτωσης της ουσίας. Εάν δοκιμάζετε ένα αέριο, μετρήστε τη θερμοκρασία, τον όγκο και την πίεσή του ή τοποθετήστε το υπό κανονικές συνθήκες και μετρήστε μόνο τον όγκο. Μετά από αυτό, υπολογίστε τον αριθμό των μορίων και των ατόμων. Για να προσδιορίσετε τον αριθμό των ατόμων σε ένα στερεό ή υγρό, βρείτε τη μάζα και τη μοριακή του μάζα και στη συνέχεια τον αριθμό των μορίων και των ατόμων.

Θα χρειαστείτε

μανόμετρο, θερμόμετρο, κλίμακες και περιοδικός πίνακας, ανακαλύψτε τη σταθερά του Avogadro.

Οδηγίες

Προσδιορισμός της μάζας ενός mol από μια γνωστή ποσότητα μιας ουσίας Εάν είναι γνωστή η ποσότητα μιας ουσίας σε mole, η μοριακή μάζα της οποίας πρέπει να βρεθεί, χρησιμοποιήστε μια κλίμακα για να βρείτε την πραγματική της μάζα, εκφράζοντάς την σε γραμμάρια. Για να προσδιορίσετε τη μάζα ενός mole, διαιρέστε τη μάζα της ουσίας με την ποσότητα της M=m/υ.

Προσδιορισμός της μάζας ενός μορίου μιας ουσίας με τη μάζα ενός μορίου Αν είναι γνωστή η μάζα ενός μορίου μιας ουσίας, εκφρασμένη σε γραμμάρια, βρείτε τη μάζα ενός μορίου πολλαπλασιάζοντας τη μάζα αυτού του μορίου με τον αριθμό των μορίων σε ένα mole (αριθμός Avogadro), που ισούται με 6.022 10^23, M = m0 NA .

Προσδιορισμός της μάζας ενός mol αερίου Πάρτε ένα σφραγισμένο δοχείο γνωστού όγκου, εκφρασμένο σε κυβικά μέτρα. Αφαιρέστε το αέριο από αυτό και ζυγίστε το σε μια ζυγαριά. Αντλήστε αέριο σε αυτό και ζυγίστε το ξανά, η διαφορά μεταξύ των κενών και γεμισμένων κυλίνδρων θα είναι ίση με τη μάζα του αερίου. Μετατρέψτε το σε κιλά.
Μετρήστε τη θερμοκρασία του αερίου στον κύλινδρο, αν περιμένετε λίγο μετά την άντληση, θα γίνει ίση με τη θερμοκρασία του αέρα περιβάλλοντος και μετατρέψτε τη σε Kelvin προσθέτοντας τον αριθμό 273 σε βαθμούς Κελσίου. Μετρήστε την πίεση του αερίου με μανόμετρο , σε πασκάλ. Βρείτε τη μοριακή μάζα ενός αερίου (μάζα ενός mole) πολλαπλασιάζοντας τη μάζα του αερίου με τη θερμοκρασία του και 8,31 (την καθολική σταθερά του αερίου) και διαιρώντας το αποτέλεσμα με την πίεση και τον όγκο M=m R T/(P V).

Μερικές φορές οι ερευνητές αντιμετωπίζουν το ακόλουθο πρόβλημα: πώς να προσδιορίσετε τον αριθμό των ατόμων μιας συγκεκριμένης ουσίας; Αρχικά, μπορεί να φαίνεται εξαιρετικά περίπλοκο, επειδή ο αριθμός των ατόμων ακόμη και σε ένα μικροσκοπικό δείγμα οποιασδήποτε ουσίας είναι απλά τεράστιος. Πώς να τα μετρήσετε;

Οδηγίες

Ας υποθέσουμε ότι πρέπει να μετρήσετε τον αριθμό των ατόμων σε ένα κομμάτι καθαρού χαλκού, για παράδειγμα, ή ακόμα και χρυσού. Ναι, φανταστείτε τον εαυτό σας στη θέση του μεγάλου επιστήμονα Αρχιμήδη, στον οποίο ο βασιλιάς Ιέρων έδωσε μια εντελώς διαφορετική αποστολή, λέγοντας: «Ξέρεις, Αρχιμήδη, μάταια υποψιαζόμουν τον κοσμηματοπώλη μου για απάτη, το στέμμα αποδείχθηκε από καθαρό χρυσό. ! Η βασιλική μας μεγαλειότητα θέλει τώρα να μάθει τα άτομα σε αυτό».

Το έργο, φυσικά, θα είχε βυθίσει τον πραγματικό Αρχιμήδη σε λήθαργο, παρόλο που ήταν. Λοιπόν, θα μπορούσατε να το αντιμετωπίσετε σε ελάχιστο χρόνο. Πρώτα πρέπει να ζυγίσετε με ακρίβεια το στέμμα. Ας υποθέσουμε ότι ζύγιζε ακριβώς 2 κιλά, δηλαδή 2000 γραμμάρια. Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας τον περιοδικό πίνακα, ορίστε τη μοριακή μάζα του χρυσού (περίπου 197 γραμμάρια/mol.) Για να απλοποιήσετε τους υπολογισμούς, στρογγυλοποιήστε λίγο προς τα πάνω - ας είναι 200 γραμμάρια/mol. Επομένως, υπάρχουν ακριβώς 10 μολύβια χρυσού στο δύσμοιρο στέμμα. Λοιπόν, πάρτε τον παγκόσμιο αριθμό του Avogadro (6,022x1023), πολλαπλασιάστε με το 10 και θριαμβευτικά μεταφέρετε το αποτέλεσμα στον Βασιλιά Hieron.

Και μετά χρησιμοποιήστε τη γνωστή εξίσωση Mendeleev–Clapeyron: PV = MRT/m. Σημειώστε ότι το M/m δεν είναι τίποτα άλλο από τον αριθμό των γραμμομορίων ενός δεδομένου αερίου, αφού το M είναι η πραγματική του μάζα και το m είναι η μοριακή του μάζα.

Αντικαταστήστε τις τιμές που γνωρίζετε στο κλάσμα PV/RT, πολλαπλασιάστε το αποτέλεσμα που βρέθηκε με τον καθολικό αριθμό του Avogadro (6,022*1023) και λάβετε τον αριθμό των ατόμων αερίου σε δεδομένο όγκο, πίεση και θερμοκρασία.

Τι γίνεται αν χρειαστεί να μετρήσετε τον αριθμό των ατόμων σε ένα δείγμα μιας σύνθετης ουσίας; Και εδώ δεν υπάρχει τίποτα ιδιαίτερα δύσκολο. Ζυγίστε το δείγμα, στη συνέχεια γράψτε τον ακριβή χημικό τύπο του, χρησιμοποιήστε τον Περιοδικό Πίνακα για να αποσαφηνίσετε τη μοριακή μάζα κάθε συστατικού και να υπολογίσετε την ακριβή μοριακή μάζα αυτής της πολύπλοκης ουσίας (λαμβάνοντας υπόψη τους στοιχειώδεις δείκτες εάν χρειάζεται).

Λοιπόν, μάθετε τον αριθμό των γραμμομορίων στο υπό μελέτη δείγμα (διαιρώντας τη μάζα του δείγματος με τη μοριακή μάζα) και πολλαπλασιάστε το αποτέλεσμα με την τιμή του αριθμού του Avogadro.

Στη χημεία, το mole χρησιμοποιείται ως μονάδα ποσότητας μιας ουσίας. Μια ουσία έχει τρία χαρακτηριστικά: μάζα, μοριακή μάζα και ποσότητα ουσίας. Μοριακή μάζα είναι η μάζα ενός mol μιας ουσίας.

Οδηγίες

Ένα mole μιας ουσίας αντιπροσωπεύει την ποσότητα της, η οποία περιέχει τόσες δομικές μονάδες όσα άτομα περιέχονται σε 0,012 kg ενός συνηθισμένου (μη ραδιενεργού) ισοτόπου. Οι δομικές μονάδες της ύλης είναι μόρια, άτομα, ιόντα. Όταν οι συνθήκες του προβλήματος δίνονται με τη σχετική ατομική μάζα του Ar, από τον τύπο της ουσίας, ανάλογα με τη διατύπωση του προβλήματος, είτε η μάζα ενός mol της ίδιας ουσίας είτε η γραμμομοριακή της μάζα βρίσκεται κάνοντας υπολογισμούς . Η σχετική ατομική μάζα του Ar είναι μια τιμή ίση με τον λόγο της μέσης μάζας ενός ισοτόπου ενός στοιχείου προς το 1/12 της μάζας του άνθρακα.

Τόσο οι οργανικές όσο και οι ανόργανες ουσίες έχουν μοριακή μάζα. Για παράδειγμα, υπολογίστε αυτή την παράμετρο σε σχέση με το νερό H2O και το μεθάνιο CH3. Βρείτε πρώτα τη μοριακή μάζα του νερού:
M(H2O)=2Ar(H)+Ar(O)=2*1+16=18 g/mol
Το μεθάνιο είναι αέριο οργανικής προέλευσης. Αυτό σημαίνει ότι το μόριο του περιέχει άτομα υδρογόνου και άνθρακα. Μόνο ένα μόριο αυτού του αερίου περιέχει τρία άτομα υδρογόνου και ένα άτομο άνθρακα. Υπολογίστε τη μοριακή μάζα αυτής της ουσίας ως εξής:
M(CH3)=Ar(C)+2Ar(H)=12+3*1=15 g/mol
Υπολογίστε τις μοριακές μάζες οποιωνδήποτε άλλων ουσιών με τον ίδιο τρόπο.

Επίσης, η μάζα ενός mol μιας ουσίας ή μοριακής μάζας βρίσκεται γνωρίζοντας τη μάζα και την ποσότητα της ουσίας. Στην περίπτωση αυτή, η μοριακή μάζα υπολογίζεται ως ο λόγος της μάζας μιας ουσίας προς την ποσότητα της. Ο τύπος μοιάζει με αυτό:
M=m/ν, όπου M είναι μοριακή μάζα, m είναι μάζα, ν είναι η ποσότητα της ουσίας.
Η μοριακή μάζα μιας ουσίας εκφράζεται σε γραμμάρια ή κιλά ανά mole. Εάν η μάζα ενός μορίου μιας ουσίας είναι γνωστή, τότε, γνωρίζοντας τον αριθμό του Avogadro, μπορείτε να βρείτε τη μάζα ενός μορίου της ουσίας ως εξής:
Mr=Na*ma, όπου Mr είναι η μοριακή μάζα, Na είναι ο αριθμός του Avogadro, ma είναι η μάζα του μορίου.
Έτσι, για παράδειγμα, γνωρίζοντας τη μάζα ενός ατόμου άνθρακα, μπορείτε να βρείτε τη μοριακή μάζα αυτής της ουσίας:
Mr=Na*ma=6,02*10^23*1,993*10^-26=12 g/mol

Βίντεο σχετικά με το θέμα

Η μάζα 1 mole μιας ουσίας ονομάζεται μοριακή της μάζα και δηλώνεται με το γράμμα M. Οι μονάδες μέτρησης της μοριακής μάζας είναι g/mol. Η μέθοδος υπολογισμού αυτής της τιμής εξαρτάται από τις καθορισμένες συνθήκες.

Θα χρειαστείτε

- περιοδικός πίνακας χημικών στοιχείων Δ.Ι. Περιοδικός πίνακας (περιοδικός πίνακας);
- αριθμομηχανή.

Οδηγίες

Εάν μια ουσία είναι γνωστή, η μοριακή της μάζα μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον περιοδικό πίνακα. Η μοριακή μάζα μιας ουσίας (M) είναι ίση με τη σχετική μοριακή της μάζα (Mr). Για να το υπολογίσετε, βρείτε στον περιοδικό πίνακα τις ατομικές μάζες όλων των στοιχείων που απαρτίζουν την ουσία (Ar). Συνήθως πρόκειται για έναν αριθμό γραμμένο στην κάτω δεξιά γωνία του κελιού του αντίστοιχου στοιχείου κάτω από τον αύξοντα αριθμό του. Για παράδειγμα, η ατομική μάζα είναι 1 - Ar (H) = 1, η ατομική μάζα του οξυγόνου είναι 16 - Ar (O) = 16, η ατομική μάζα του θείου είναι 32 - Ar (S) = 32.

Για να μάθετε τη μοριακή και μοριακή μάζα μιας ουσίας, πρέπει να αθροίσετε τις σχετικές ατομικές μάζες των στοιχείων που περιλαμβάνονται σε αυτήν, λαμβάνοντας υπόψη τον αριθμό τους. Mr = Ar1n1+Ar2n2+…+Arxnx. Έτσι, η μοριακή μάζα του νερού (Η2Ο) είναι ίση με το άθροισμα της ατομικής μάζας του υδρογόνου (Η) πολλαπλασιαζόμενη επί 2 και της ατομικής μάζας του οξυγόνου (Ο). M(H2O) = Ar(H)?2 + Ar(O) = 1?2 +16=18 (g/mol). Η μοριακή μάζα του (H2SO4) είναι ίση με το άθροισμα της ατομικής μάζας του υδρογόνου (H) πολλαπλασιαζόμενη επί 2, της ατομικής μάζας του θείου (S) και της ατομικής μάζας του οξυγόνου (O) πολλαπλασιαζόμενη επί 4. M (H2SO4) = Ar (Η) δ2 + Ar(S) + Ar (Ο) δ4=1;2 + 32 + 16;4 = 98 (g/mol). Η μοριακή μάζα απλών ουσιών που αποτελούνται από ένα στοιχείο υπολογίζεται με τον ίδιο τρόπο. Για παράδειγμα, η μοριακή μάζα του αερίου οξυγόνου (O2) είναι ίση με την ατομική μάζα του στοιχείου οξυγόνο (O) πολλαπλασιαζόμενη επί 2. M (O2) = 16?2 = 32 (g/mol).

Εάν ο χημικός τύπος μιας ουσίας είναι άγνωστος, αλλά η ποσότητα και η μάζα της είναι γνωστές, η μοριακή μάζα μπορεί να βρεθεί χρησιμοποιώντας τον τύπο: M=m/n, όπου M είναι η μοριακή μάζα, m είναι η μάζα της ουσίας, n είναι η ποσότητα της ουσίας. Για παράδειγμα, είναι γνωστό ότι 2 moles μιας ουσίας έχουν μάζα 36 g, τότε η μοριακή της μάζα είναι M = m/n = 36 g; 2 mol = 18 g/mol (πιθανότατα αυτό είναι νερό H2O). Αν 1,5 mol μιας ουσίας έχει μάζα 147 g, τότε η μοριακή της μάζα είναι M = m/n = 147 g; 1,5 mol = 98 g/mol (πιθανότατα πρόκειται για θειικό οξύ H2SO4).

Βίντεο σχετικά με το θέμα

Πηγές:

Ταλίτσα Μεντελέεφ

23 Αυγούστου 2012

Πώς να προσδιορίσετε τη μοριακή μάζα ή τη μοριακή μάζα; Και τα δύο αυτά φυσικά μεγέθη δεν μπορούν (ή σχεδόν δεν μπορούν) να βρεθούν με άμεση μέτρηση, για παράδειγμα, ζυγίζοντας μια ουσία σε μια ζυγαριά. Υπολογίζονται με βάση τον χημικό τύπο της ένωσης και τις ατομικές μάζες όλων των στοιχείων. Αυτές οι ποσότητες είναι αριθμητικά ίσες, αλλά διαφέρουν ως προς τις διαστάσεις. Η μοριακή μάζα εκφράζεται σε μονάδες ατομικής μάζας, οι οποίες είναι μια συμβατική ποσότητα και ονομάζονται α. π.μ., καθώς και ένα άλλο όνομα - "dalton". Οι μονάδες μοριακής μάζας εκφράζονται σε g/mol.

νάτριο (Na) - 22,99 α. τρώω.;
σίδηρος (Fe) - 55,85 α. τρώω.;
θείο (S) - 32,064 α. τρώω.;
αργόν (Ar) - 39,948 α. τρώω.;
κάλιο (Κ) - 39,102 α. τρώω.

οξυγόνο (O2) - 16. 2 = 32 α. τρώω.;
άζωτο (N2) - 14,2 = 28 α. τρώω.;
χλώριο (Cl2) - 35. 2 = 70 α. τρώω.;
όζον (O3) - 16. 3 = 48 α. τρώω.

Οι μοριακές μάζες των σύνθετων ουσιών υπολογίζονται αθροίζοντας τα προϊόντα της ατομικής μάζας και τον αριθμό των ατόμων για κάθε στοιχείο που περιλαμβάνεται στο μόριο. Για παράδειγμα, για:

υδροχλωρικό οξύ (HCl) - 2 + 35 = 37 α. τρώω.;
μονοξείδιο του άνθρακα (CO) - 12 + 16 = 28 α. τρώω.;
διοξείδιο του άνθρακα (CO2) - 12 + 16. 2 = 44 α. τρώω.

Πώς όμως να βρείτε τη μοριακή μάζα των ουσιών;

Αυτό δεν είναι δύσκολο να γίνει, καθώς είναι η μάζα μιας μοναδιαίας ποσότητας μιας συγκεκριμένης ουσίας, που εκφράζεται σε mol. Δηλαδή, αν η υπολογιζόμενη μοριακή μάζα κάθε ουσίας πολλαπλασιαστεί με μια σταθερή τιμή ίση με 1 g/mol, τότε θα προκύψει η μοριακή της μάζα. Για παράδειγμα, πώς βρίσκετε τη μοριακή μάζα του διοξειδίου του άνθρακα (CO2); Ακολουθεί (12 + 16,2).1 g/mol = 44 g/mol, δηλαδή MCO2 = 44 g/mol. Για απλές ουσίες, μόρια που περιέχουν μόνο ένα άτομο του στοιχείου, αυτός ο δείκτης, εκφρασμένος σε g/mol, συμπίπτει αριθμητικά με την ατομική μάζα του στοιχείου. Για παράδειγμα, για θείο MS = 32,064 g/mol. Πώς να βρείτε τη μοριακή μάζα μιας απλής ουσίας, το μόριο της οποίας αποτελείται από πολλά άτομα, μπορεί να εξεταστεί χρησιμοποιώντας το παράδειγμα του οξυγόνου: MO2 = 16. 2 = 32 g/mol.

Πηγή: fb.ru

Ρεύμα

Η μοριακή μάζα μιας ουσίας, που συμβολίζεται με M, είναι η μάζα που έχει 1 mole μιας συγκεκριμένης χημικής ουσίας. Η μοριακή μάζα μετριέται σε kg/mol ή g/mol.

Οδηγίες

Για τον προσδιορισμό της μοριακής μάζας μιας ουσίας, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε την ποιοτική και ποσοτική της σύνθεση. Η μοριακή μάζα που εκφράζεται σε g/mol είναι αριθμητικά ίση με τη σχετική μοριακή μάζα της ουσίας - Mr.
Μοριακή μάζα είναι η μάζα ενός μορίου μιας ουσίας, εκφρασμένη σε μονάδες ατομικής μάζας. Το μοριακό βάρος ονομάζεται επίσης μοριακό βάρος. Για να βρείτε τη μοριακή μάζα ενός μορίου, πρέπει να αθροίσετε τις σχετικές μάζες όλων των ατόμων που αποτελούν τη σύνθεσή του.
Η σχετική ατομική μάζα είναι η μάζα ενός ατόμου που εκφράζεται σε μονάδες ατομικής μάζας. Η μονάδα ατομικής μάζας είναι μια κοινή μονάδα μέτρησης για ατομικές και μοριακές μάζες, ίση με το 1/12 της μάζας ενός ουδέτερου ατόμου 12C, του πιο συνηθισμένου ισοτόπου άνθρακα.
Οι ατομικές μάζες όλων των χημικών στοιχείων που υπάρχουν στο φλοιό της γης παρουσιάζονται στον περιοδικό πίνακα. Προσθέτοντας τις σχετικές ατομικές μάζες όλων των στοιχείων που συνθέτουν μια χημική ουσία ή μόρια, θα βρείτε τη μοριακή μάζα της χημικής ουσίας, η οποία θα είναι ίση με τη μοριακή μάζα, εκφρασμένη σε g/mol.
Επίσης, η μοριακή μάζα μιας ουσίας είναι ίση με την αναλογία της μάζας της ουσίας m (μετρούμενη σε κιλά ή γραμμάρια) προς την ποσότητα της ουσίας ν (μετρούμενη σε mol).

Δημοφιλή στην κατηγορία: