पदार्थाचे मोलर मास कसे मोजायचे उदाहरण. मोलर मास, त्याचा अर्थ आणि गणना

व्यावहारिक आणि सैद्धांतिक रसायनशास्त्रात, दोन संकल्पना अस्तित्वात आहेत आणि त्यांना व्यावहारिक महत्त्व आहे: आण्विक (याची जागा आण्विक वजनाच्या संकल्पनेने घेतली जाते, जी योग्य नाही) आणि मोलर मास. हे दोन्ही प्रमाण साध्या किंवा जटिल पदार्थाच्या रचनेवर अवलंबून असते.

कसे ठरवायचे किंवा आण्विक? या दोन्ही भौतिक परिमाण थेट मोजमापाने सापडू शकत नाहीत (किंवा जवळजवळ करू शकत नाहीत) उदाहरणार्थ, प्रमाणावरील पदार्थाचे वजन करून. त्यांची गणना कंपाऊंडच्या रासायनिक सूत्रावर आणि सर्व घटकांच्या अणू वस्तुमानाच्या आधारे केली जाते. हे प्रमाण संख्यात्मकदृष्ट्या समान आहेत, परंतु परिमाणांमध्ये भिन्न आहेत. अणु द्रव्यमान एककांमध्ये व्यक्त केले जाते, जे एक पारंपारिक प्रमाण आहे आणि नियुक्त केले आहे a. उदा., तसेच दुसरे नाव - “डाल्टन”. मोलर मासची एकके g/mol मध्ये व्यक्त केली जातात.

साध्या पदार्थांचे आण्विक वस्तुमान, ज्याचे रेणू एक अणू बनलेले असतात, त्यांच्या अणू वस्तुमानाच्या समान असतात, जे मेंडेलीव्हच्या आवर्त सारणीमध्ये सूचित केले जातात. उदाहरणार्थ, यासाठी:

  • सोडियम (Na) - 22.99 a. खा.;
  • लोह (Fe) - 55.85 a. खा.;
  • सल्फर (एस) - 32.064 अ. खा.;
  • आर्गॉन (एआर) - 39.948 ए. खा.;
  • पोटॅशियम (के) - 39.102 अ. खाणे

तसेच, साध्या पदार्थांचे आण्विक वजन, ज्याच्या रेणूंमध्ये रासायनिक घटकाचे अनेक अणू असतात, ते रेणूमधील अणूंच्या संख्येनुसार घटकाच्या अणू वस्तुमानाचे गुणाकार म्हणून मोजले जातात. उदाहरणार्थ, यासाठी:

  • ऑक्सिजन (O2) - 16. 2 = 32 अ. खा.;
  • नायट्रोजन (N2) - 14.2 = 28 a. खा.;
  • क्लोरीन (Cl2) - 35. 2 = 70 अ. खा.;
  • ओझोन (O3) - 16. 3 = 48 अ. खाणे

आण्विक वस्तुमान अणू वस्तुमानाचे गुणाकार आणि रेणूमध्ये समाविष्ट असलेल्या प्रत्येक घटकासाठी अणूंच्या संख्येची बेरीज करून मोजले जाते. उदाहरणार्थ, यासाठी:

  • (HCl) - 2 + 35 = 37 a. खा.;
  • (CO) - 12 + 16 = 28 अ. खा.;
  • कार्बन डायऑक्साइड (CO2) - 12 + 16. 2 = 44 अ. खाणे

पण पदार्थांचे मोलर मास कसे शोधायचे?

हे करणे कठीण नाही, कारण हे एका विशिष्ट पदार्थाच्या एकक रकमेचे वस्तुमान आहे, जे मोल्समध्ये व्यक्त केले जाते. म्हणजेच, जर प्रत्येक पदार्थाचे मोजलेले आण्विक वस्तुमान 1 g/mol च्या स्थिर मूल्याने गुणाकार केले तर त्याचे मोलर वस्तुमान प्राप्त होईल. उदाहरणार्थ, तुम्ही मोलर मास (CO2) कसे शोधता? ते खालीलप्रमाणे आहे (12 + 16.2).1 g/mol = 44 g/mol, म्हणजेच MCO2 = 44 g/mol. साध्या पदार्थांसाठी, मूलद्रव्याचा फक्त एक अणू असलेले रेणू, हा निर्देशक, जी/मोल मध्ये व्यक्त केला जातो, घटकाच्या अणू वस्तुमानाशी संख्यात्मकदृष्ट्या एकरूप होतो. उदाहरणार्थ, सल्फर MS = 32.064 g/mol साठी. साध्या पदार्थाचे मोलर मास कसे शोधायचे, ज्याच्या रेणूमध्ये अनेक अणू असतात, ऑक्सिजनचे उदाहरण वापरून विचारात घेतले जाऊ शकते: MO2 = 16. 2 = 32 ग्रॅम/मोल.

विशिष्ट साध्या किंवा जटिल पदार्थांसाठी येथे उदाहरणे दिली आहेत. परंतु हे शक्य आहे आणि अनेक घटक असलेल्या उत्पादनाचे मोलर मास कसे शोधायचे? आण्विक वस्तुमान प्रमाणेच, बहुघटक मिश्रणाचे मोलर वस्तुमान हे एक मिश्रित प्रमाण असते. ही घटकाच्या मोलर वस्तुमानाच्या उत्पादनांची बेरीज आणि मिश्रणात त्याचा वाटा आहे: M = ∑Mi. Xi, म्हणजेच, सरासरी आण्विक आणि सरासरी मोलर वस्तुमान दोन्ही मोजले जाऊ शकते.

हवेचे उदाहरण वापरून, ज्यामध्ये अंदाजे 75.5% नायट्रोजन, 23.15% ऑक्सिजन, 1.29% आर्गॉन आणि 0.046% कार्बन डायऑक्साइड (उर्वरित अशुद्धता, ज्या कमी प्रमाणात असतात, त्याकडे दुर्लक्ष केले जाऊ शकते): मायर = 28. ०.७५५ + ३२. ०.२३१५ + ४० . ०.१२९ + ४४ . 0.00046 = 29.08424 g/mol ≈ 29 g/mol.

नियतकालिक सारणीमध्ये दर्शविलेले अणू वस्तुमान निश्चित करण्याची अचूकता भिन्न असल्यास पदार्थाचे मोलर वस्तुमान कसे शोधायचे? काही घटकांसाठी ते दहाव्याच्या अचूकतेसह, इतरांसाठी शंभरव्या अचूकतेसह, इतरांसाठी हजारव्या भागासाठी आणि रेडॉनसारख्या घटकांसाठी - संपूर्ण घटकांसाठी, मँगनीज ते दहा-हजारव्या घटकांसाठी सूचित केले जाते.

मोलर मासची गणना करताना, दहाव्या भागापेक्षा जास्त अचूकतेसह गणना करणे अर्थपूर्ण नाही, कारण रासायनिक पदार्थ किंवा अभिकर्मकांची शुद्धता स्वतःच एक मोठी त्रुटी आणेल तेव्हा त्यांच्याकडे व्यावहारिक अनुप्रयोग आहेत. ही सर्व गणना अंदाजे आहेत. परंतु जेथे रसायनशास्त्रज्ञांना अधिक अचूकतेची आवश्यकता असते, तेथे विशिष्ट प्रक्रिया वापरून योग्य दुरुस्त्या केल्या जातात: सोल्यूशनचे टायटर स्थापित केले जाते, मानक नमुने वापरून कॅलिब्रेशन केले जातात इ.

कोणत्याही पदार्थात विशिष्ट संरचनेचे कण (रेणू किंवा अणू) असतात. साध्या कंपाऊंडचे मोलर वस्तुमान D.I या घटकांच्या नियतकालिक सारणीनुसार मोजले जाते. मेंडेलीव्ह. एखाद्या जटिल पदार्थासाठी हे पॅरामीटर शोधणे आवश्यक असल्यास, गणना लांब असल्याचे दिसून येते आणि या प्रकरणात आकृती संदर्भ पुस्तकात किंवा रासायनिक कॅटलॉगमध्ये पाहिली जाते, विशेषतः सिग्मा-अल्ड्रिच.

मोलर मासची संकल्पना

मोलर मास (M) हे पदार्थाच्या एका तीळाचे वजन असते. प्रत्येक अणूसाठी हे पॅरामीटर घटकांच्या नियतकालिक सारणीमध्ये आढळू शकते; ते थेट नावाखाली स्थित आहे. यौगिकांच्या वस्तुमानाची गणना करताना, आकृती सामान्यतः जवळच्या पूर्ण किंवा दहाव्यापर्यंत गोलाकार केली जाते. हा अर्थ कोठून आला हे पूर्णपणे समजून घेण्यासाठी, "मोल" ची संकल्पना समजून घेणे आवश्यक आहे. हे एका पदार्थाचे प्रमाण आहे ज्यामध्ये नंतरच्या कणांची संख्या कार्बनच्या स्थिर समस्थानिकेच्या 12 ग्रॅम (12 C) च्या समान आहे. पदार्थांचे अणू आणि रेणू विस्तृत श्रेणीमध्ये आकारात भिन्न असतात, तर तीळमध्ये त्यांची संख्या स्थिर असते, परंतु वस्तुमान वाढते आणि त्यानुसार, खंड.

"मोलर मास" ची संकल्पना एव्होगाड्रोच्या संख्येशी जवळून संबंधित आहे (6.02 x 10 23 mol -1). ही आकृती 1 मोलमधील पदार्थाच्या एककांची (अणू, रेणू) स्थिर संख्या दर्शवते.

रसायनशास्त्रासाठी मोलर मासचे महत्त्व

रासायनिक पदार्थ एकमेकांशी विविध अभिक्रियांमध्ये प्रवेश करतात. सामान्यतः, कोणत्याही रासायनिक परस्परसंवादाचे समीकरण किती रेणू किंवा अणू सामील आहेत हे निर्दिष्ट करते. अशा पदनामांना स्टोचिओमेट्रिक गुणांक म्हणतात. ते सहसा सूत्रापूर्वी सूचित केले जातात. म्हणून, प्रतिक्रियांची परिमाणवाचक वैशिष्ट्ये पदार्थ आणि मोलर मासच्या प्रमाणात आधारित असतात. ते एकमेकांशी अणू आणि रेणूंचा परस्परसंवाद स्पष्टपणे प्रतिबिंबित करतात.

मोलर मासची गणना

घटकांच्या नियतकालिक सारणीचा वापर करून कोणत्याही पदार्थाची अणु रचना किंवा ज्ञात संरचनेतील घटकांचे मिश्रण पाहिले जाऊ शकते. अकार्बनिक संयुगे, एक नियम म्हणून, स्थूल सूत्राने लिहिलेले असतात, म्हणजे, रचना निर्दिष्ट न करता, परंतु केवळ रेणूमधील अणूंची संख्या. मोलर मास मोजण्यासाठी सेंद्रिय पदार्थ त्याच प्रकारे नियुक्त केले जातात. उदाहरणार्थ, बेंझिन (C 6 H 6).

मोलर मासची गणना कशी केली जाते? सूत्रामध्ये रेणूमधील अणूंचा प्रकार आणि संख्या समाविष्ट आहे. टेबलनुसार D.I. मेंडेलीव्ह, घटकांचे मोलर वस्तुमान तपासले जातात आणि प्रत्येक आकृती सूत्रातील अणूंच्या संख्येने गुणाकार केली जाते.

आण्विक वजन आणि अणूंच्या प्रकारावर आधारित, आपण रेणूमध्ये त्यांची संख्या मोजू शकता आणि कंपाऊंडसाठी एक सूत्र तयार करू शकता.

घटकांचे मोलर वस्तुमान

अनेकदा, प्रतिक्रिया पार पाडण्यासाठी, विश्लेषणात्मक रसायनशास्त्रातील गणिते आणि समीकरणांमध्ये गुणांकांची मांडणी करण्यासाठी, घटकांच्या आण्विक वस्तुमानाचे ज्ञान आवश्यक असते. जर रेणूमध्ये एक अणू असेल तर हे मूल्य पदार्थाच्या बरोबरीचे असेल. दोन किंवा अधिक घटक उपस्थित असल्यास, मोलर वस्तुमान त्यांच्या संख्येने गुणाकार केला जातो.

एकाग्रतेची गणना करताना मोलर मासचे मूल्य

या पॅरामीटरचा वापर पदार्थांच्या एकाग्रता व्यक्त करण्याच्या जवळजवळ सर्व पद्धतींची पुनर्गणना करण्यासाठी केला जातो. उदाहरणार्थ, द्रावणातील पदार्थाच्या प्रमाणावर आधारित वस्तुमान अपूर्णांक ठरवताना परिस्थिती अनेकदा उद्भवते. शेवटचा पॅरामीटर मोजमाप मोल/लिटरच्या युनिटमध्ये व्यक्त केला जातो. आवश्यक वजन निश्चित करण्यासाठी, पदार्थाचे प्रमाण मोलर मासने गुणाकार केले जाते. परिणामी मूल्य 10 पट कमी केले जाते.

पदार्थाची सामान्यता मोजण्यासाठी मोलर मास वापरला जातो. जेव्हा प्रतिक्रिया अचूकपणे पार पाडणे आवश्यक असते तेव्हा हे पॅरामीटर विश्लेषणात्मक रसायनशास्त्रात टायट्रेशन आणि गुरुत्वाकर्षण विश्लेषण पद्धती पार पाडण्यासाठी वापरले जाते.

मोलर मास मापन

पहिला ऐतिहासिक प्रयोग हा हायड्रोजनच्या सापेक्ष वायूंची घनता मोजण्याचा होता. एकत्रित गुणधर्मांचा पुढील अभ्यास केला गेला. यामध्ये, उदाहरणार्थ, ऑस्मोटिक प्रेशर, द्रावण आणि शुद्ध सॉल्व्हेंटमधील उकळत्या किंवा गोठवण्याच्या फरकाचे निर्धारण करणे समाविष्ट आहे. हे पॅरामीटर्स थेट प्रणालीतील पदार्थाच्या कणांच्या संख्येशी संबंधित आहेत.

कधीकधी मोलर मासचे मापन अज्ञात रचनेच्या पदार्थावर केले जाते. पूर्वी, आयसोथर्मल डिस्टिलेशन सारखी पद्धत वापरली जात होती. सॉल्व्हेंट वाष्पाने भरलेल्या चेंबरमध्ये पदार्थाचे द्रावण ठेवणे हे त्याचे सार आहे. या परिस्थितीत, बाष्प संक्षेपण होते आणि मिश्रणाचे तापमान वाढते, समतोल गाठते आणि कमी होऊ लागते. बाष्पीभवनाची सोडलेली उष्णता द्रावणाच्या गरम आणि थंड होण्याच्या दरातील बदलानुसार मोजली जाते.

मोलर मास मोजण्यासाठी मुख्य आधुनिक पद्धत म्हणजे मास स्पेक्ट्रोमेट्री. पदार्थांचे मिश्रण ओळखण्याचा हा मुख्य मार्ग आहे. आधुनिक साधनांच्या मदतीने, ही प्रक्रिया आपोआप होते; फक्त तुम्हाला सुरुवातीला नमुन्यातील संयुगे वेगळे करण्यासाठी अटी निवडणे आवश्यक आहे. वस्तुमान स्पेक्ट्रोमेट्री पद्धत पदार्थाच्या आयनीकरणावर आधारित आहे. परिणामी, कंपाऊंडचे विविध चार्ज केलेले तुकडे तयार होतात. वस्तुमान स्पेक्ट्रम आयनांच्या चार्ज आणि वस्तुमानाचे गुणोत्तर दर्शवते.

वायूंसाठी मोलर मासचे निर्धारण

कोणत्याही वायू किंवा बाष्पाचे मोलर वस्तुमान मोजले जाते. नियंत्रण वापरणे पुरेसे आहे. त्याच तापमानात वायू पदार्थाची समान मात्रा दुसऱ्या समान प्रमाणात असते. वाफेचे प्रमाण मोजण्याचा एक सुप्रसिद्ध मार्ग म्हणजे विस्थापित हवेचे प्रमाण निश्चित करणे. ही प्रक्रिया एका बाजूची शाखा वापरून केली जाते जी मोजण्याचे यंत्र घेते.

मोलर मासचे व्यावहारिक उपयोग

अशा प्रकारे, रसायनशास्त्रात मोलर मासची संकल्पना सर्वत्र वापरली जाते. प्रक्रियेचे वर्णन करण्यासाठी, पॉलिमर कॉम्प्लेक्स आणि इतर प्रतिक्रिया तयार करा, या पॅरामीटरची गणना करणे आवश्यक आहे. एक महत्त्वाचा मुद्दा म्हणजे फार्मास्युटिकल पदार्थातील सक्रिय पदार्थाची एकाग्रता निश्चित करणे. उदाहरणार्थ, सेल कल्चर वापरून नवीन कंपाऊंडच्या शारीरिक गुणधर्मांचा अभ्यास केला जातो. याव्यतिरिक्त, जैवरासायनिक अभ्यास आयोजित करताना मोलर मास महत्वाचे आहे. उदाहरणार्थ, चयापचय प्रक्रियांमधील घटकाच्या सहभागाचा अभ्यास करताना. आता अनेक एन्झाईम्सची रचना ज्ञात आहे, त्यामुळे त्यांचे आण्विक वजन मोजणे शक्य आहे, जे प्रामुख्याने किलोडाल्टन्स (kDa) मध्ये मोजले जाते. आज, मानवी रक्ताच्या जवळजवळ सर्व घटकांचे, विशेषतः हिमोग्लोबिनचे आण्विक वजन ज्ञात आहे. पदार्थाचे आण्विक आणि मोलर वस्तुमान काही विशिष्ट प्रकरणांमध्ये समानार्थी असतात. त्यांचा फरक या वस्तुस्थितीत आहे की शेवटचा पॅरामीटर अणूच्या सर्व समस्थानिकांसाठी सरासरी आहे.

एंजाइम प्रणालीवर पदार्थाचा प्रभाव अचूकपणे निर्धारित करण्यासाठी कोणतेही सूक्ष्मजीवशास्त्रीय प्रयोग मोलर सांद्रता वापरून केले जातात. उदाहरणार्थ, बायोकॅटॅलिसिस आणि इतर क्षेत्रांमध्ये जेथे एन्झाईमॅटिक क्रियाकलापांचा अभ्यास आवश्यक आहे, इंड्यूसर आणि इनहिबिटर सारख्या संकल्पना वापरल्या जातात. जैवरासायनिक स्तरावर एन्झाइम क्रियाकलाप नियंत्रित करण्यासाठी, मोलर मास वापरून संशोधन आवश्यक आहे. भौतिकशास्त्र, रसायनशास्त्र, बायोकेमिस्ट्री आणि बायोटेक्नॉलॉजी यासारख्या नैसर्गिक आणि अभियांत्रिकी विज्ञानाच्या क्षेत्रात हे पॅरामीटर दृढपणे स्थापित झाले आहे. अशा प्रकारे वैशिष्ट्यीकृत प्रक्रिया यंत्रणा आणि त्यांच्या पॅरामीटर्सच्या निर्धारणाच्या दृष्टिकोनातून अधिक समजण्यायोग्य बनतात. मूलभूत ते उपयोजित विज्ञानापर्यंतचे संक्रमण मोलर मासच्या सूचकाशिवाय पूर्ण होत नाही, शारीरिक उपाय, बफर सिस्टमपासून सुरू होऊन आणि शरीरासाठी औषधी पदार्थांचे डोस ठरवण्यापर्यंत.

सूचना

पदार्थाचा तीळ शोधण्यासाठी, आपल्याला एक अतिशय सोपा नियम लक्षात ठेवणे आवश्यक आहे: कोणत्याही पदार्थाच्या एका तीळचे वस्तुमान संख्यात्मकदृष्ट्या त्याच्या आण्विक वस्तुमानाच्या समान असते, फक्त इतर प्रमाणात व्यक्त केले जाते. ते कसे ठरवले जाते? नियतकालिक सारणी वापरून, आपण पदार्थाच्या रेणूंमध्ये समाविष्ट असलेल्या प्रत्येक घटकाचे अणू वस्तुमान शोधू शकाल. पुढे, तुम्हाला प्रत्येक घटकाची अनुक्रमणिका लक्षात घेऊन अणू वस्तुमान जोडण्याची आवश्यकता आहे आणि तुम्हाला उत्तर मिळेल.

प्रत्येक घटकाचा निर्देशांक लक्षात घेऊन त्याचे आण्विक वजन मोजा: 12*2 + 1*4 + 16*3 = 76 amu. (अणु वस्तुमान एकके). म्हणून, त्याचे मोलर वस्तुमान (म्हणजे एका मोलचे वस्तुमान) देखील 76 आहे, फक्त त्याचे परिमाण ग्रॅम/मोल आहे. उत्तर: अमोनियम नायट्रेटच्या एका तीळाचे वजन 76 ग्रॅम असते.

समजा तुम्हाला असे काम देण्यात आले आहे. हे ज्ञात आहे की काही वायूचे 179.2 लीटर वस्तुमान 352 ग्रॅम आहे. या वायूच्या एका तीळाचे वजन किती आहे हे निश्चित करणे आवश्यक आहे. हे ज्ञात आहे की सामान्य परिस्थितीत कोणत्याही वायूचा एक तीळ किंवा वायूंचे मिश्रण अंदाजे 22.4 लीटर इतके व्हॉल्यूम व्यापते. आणि आपल्याकडे 179.2 लीटर आहे. गणना करा: 179.2/22.4 = 8. म्हणून, या व्हॉल्यूममध्ये 8 मोल वायू आहेत.

समस्येच्या परिस्थितीनुसार ज्ञात वस्तुमान मोलच्या संख्येने विभाजित केल्यास, आपल्याला मिळते: 352/8 = 44. म्हणून, या वायूच्या एका तीळचे वजन 44 ग्रॅम आहे - हे कार्बन डायऑक्साइड, CO2 आहे.

दिलेल्या तपमानावर T आणि दाब P वर व्हॉल्यूम V मध्ये बंद केलेल्या वस्तुमान M च्या विशिष्ट प्रमाणात वायू असल्यास. त्याचे मोलर वस्तुमान निश्चित करणे आवश्यक आहे (म्हणजे, त्याचा तीळ किती आहे ते शोधा). युनिव्हर्सल मेंडेलीव्ह-क्लेपेयरॉन समीकरण तुम्हाला समस्येचे निराकरण करण्यात मदत करेल: PV = MRT/m, जिथे m हे अत्यंत मोलर वस्तुमान आहे जे आपल्याला निर्धारित करायचे आहे आणि R हा सार्वत्रिक वायू स्थिरांक 8.31 च्या बरोबरीचा आहे. समीकरण बदलून, तुम्हाला मिळेल: m = MRT/PV. सूत्रामध्ये ज्ञात प्रमाणात बदलून, तुम्हाला वायूचा तीळ किती समान आहे हे समजेल.

उपयुक्त सल्ला

घटकांच्या अणू वजनासाठी गणना सामान्यतः गोलाकार मूल्ये वापरतात. उच्च अचूकता आवश्यक असल्यास, गोलाकार स्वीकार्य नाही.

A. ॲव्होगॅड्रोने 1811 मध्ये, अणुसिद्धांताच्या विकासाच्या अगदी सुरुवातीस, समान दाब आणि तापमानात समान संख्येतील आदर्श वायूंमध्ये समान संख्येचे रेणू असतात असे गृहीत धरले. नंतर या गृहितकाची पुष्टी झाली आणि गतिज सिद्धांतासाठी आवश्यक परिणाम झाला. आता या सिद्धांताला Avogadro म्हणतात.

सूचना

Avogadro च्या स्थिरांक पदार्थाच्या एका तीळमध्ये असलेल्या अणू किंवा रेणूंची संख्या दर्शविते.

रेणूंची संख्या, जर प्रणाली एक-घटक असेल आणि त्यामध्ये असलेले त्याच प्रकारचे रेणू किंवा अणू, विशेष सूत्र वापरून शोधले जाऊ शकतात.

विषयावरील व्हिडिओ

प्रथम, रासायनिक रचना आणि पदार्थाच्या एकत्रीकरणाची स्थिती निश्चित करा. तुम्ही गॅसची चाचणी करत असल्यास, त्याचे तापमान, आवाज आणि दाब मोजा किंवा सामान्य स्थितीत ठेवा आणि फक्त आवाज मोजा. यानंतर, रेणू आणि अणूंची संख्या मोजा. घन किंवा द्रव मध्ये अणूंची संख्या निश्चित करण्यासाठी, त्याचे वस्तुमान आणि मोलर वस्तुमान शोधा आणि नंतर रेणू आणि अणूंची संख्या शोधा.

तुला गरज पडेल

  • प्रेशर गेज, थर्मामीटर, स्केल आणि नियतकालिक सारणी, ॲव्होगॅड्रोचे स्थिरांक शोधा.

सूचना

पदार्थाच्या ज्ञात रकमेतून एका तीळचे वस्तुमान निश्चित करणे मोलमधील पदार्थाचे प्रमाण माहित असल्यास, ज्याचे मोलर वस्तुमान शोधणे आवश्यक आहे, त्याचे वास्तविक वस्तुमान शोधण्यासाठी स्केल वापरा, ते ग्रॅममध्ये व्यक्त करा. एका तीळचे वस्तुमान निश्चित करण्यासाठी, पदार्थाचे वस्तुमान M=m/υ या प्रमाणात विभाजित करा.

पदार्थाच्या एका रेणूचे वस्तुमान एका रेणूच्या वस्तुमानाने ठरवणे एखाद्या पदार्थाच्या एका रेणूचे वस्तुमान, ग्रॅममध्ये व्यक्त केले असल्यास, या रेणूच्या वस्तुमानाचा रेणूंच्या संख्येने गुणाकार करून एका मोलचे वस्तुमान शोधा. एका तीळमध्ये (अवोगाड्रोची संख्या), जी 6.022 10^23, M = m0 NA च्या बरोबरीची आहे.

गॅसच्या एका मोलचे वस्तुमान निश्चित करणे क्यूबिक मीटरमध्ये व्यक्त केलेल्या ज्ञात व्हॉल्यूमचे सीलबंद भांडे घ्या. त्यातून गॅस बाहेर काढा आणि त्याचे वजन स्केलवर करा. त्यात गॅस टाका आणि त्याचे पुन्हा वजन करा, रिकाम्या आणि भरलेल्या सिलिंडरमधील फरक गॅसच्या वस्तुमानाइतका असेल. ते किलोग्रॅममध्ये रूपांतरित करा.
सिलिंडरमधील गॅसचे तापमान मोजा; पंपिंग केल्यानंतर थोडी वाट पाहिल्यास, ते सभोवतालच्या हवेच्या तापमानासारखे होईल आणि 273 अंश सेल्सिअस क्रमांक जोडून त्याचे केल्विनमध्ये रूपांतर करा. प्रेशर गेजने गॅसचा दाब मोजा. , पास्कल मध्ये. वायूचे मोलर वस्तुमान (एका मोलचे वस्तुमान) वायूचे वस्तुमान त्याचे तापमान आणि 8.31 (सार्वत्रिक वायू स्थिरांक) यांनी गुणाकारून आणि दाब आणि घनफळ M=m R T/(P V) ने भागाकार करून शोधा.

कधीकधी संशोधकांना खालील समस्येचा सामना करावा लागतो: एखाद्या विशिष्ट पदार्थाच्या अणूंची संख्या कशी ठरवायची? सुरुवातीला, हे अत्यंत क्लिष्ट वाटू शकते, कारण कोणत्याही पदार्थाच्या अगदी लहान नमुन्यातही अणूंची संख्या प्रचंड असते. त्यांची गणना कशी करायची?

सूचना

समजा तुम्हाला शुद्ध तांब्याच्या तुकड्यात अणूंची संख्या मोजायची आहे, उदाहरणार्थ, किंवा अगदी सोन्याचे. होय, स्वत: ला महान शास्त्रज्ञ आर्किमिडीजच्या जागी कल्पना करा, ज्याला राजा हिरोने एक पूर्णपणे वेगळी असाइनमेंट दिली होती: “तुम्हाला माहिती आहे, आर्किमिडीज, मला माझ्या ज्वेलरवर फसवणुकीचा संशय आला, मुकुट शुद्ध सोन्याचा बनला. ! आपल्या राजेशाहीला आता त्यातील अणू जाणून घ्यायचे आहेत.”

हे कार्य, साहजिकच, वास्तविक आर्किमिडीजला मूर्खात बुडवून टाकले असते, जरी तो होता. बरं, आपण थोड्याच वेळात त्याचा सामना करू शकता. प्रथम आपल्याला मुकुटचे अचूक वजन करणे आवश्यक आहे. समजा त्याचे वजन अगदी 2 किलो, म्हणजेच 2000 ग्रॅम आहे. नंतर, आवर्त सारणी वापरून, मोजणी सोपी करण्यासाठी सोन्याचे मोलर मास (अंदाजे 197 ग्रॅम/मोल.) सेट करा, थोडेसे गोळा करा - ते 200 ग्रॅम/मोल असू द्या. म्हणून, दुर्दैवी मुकुटात सोन्याचे 10 मोल आहेत. बरं, मग Avogadro ची सार्वत्रिक संख्या (6.022x1023) घ्या, 10 ने गुणा आणि विजयीपणे निकाल राजा हिरॉनकडे घ्या.

आणि नंतर सुप्रसिद्ध मेंडेलीव्ह-क्लेपीरॉन समीकरण वापरा: PV = MRT/m. लक्षात घ्या की M/m हे दिलेल्या वायूच्या मोलच्या संख्येपेक्षा जास्त काही नाही, कारण M हे त्याचे वास्तविक वस्तुमान आहे आणि m त्याचे मोलर वस्तुमान आहे.

PV/RT या अपूर्णांकामध्ये तुम्हाला माहीत असलेली मूल्ये बदला, Avogadro च्या सार्वत्रिक संख्येने (6.022*1023) मिळालेल्या निकालाचा गुणाकार करा आणि दिलेल्या व्हॉल्यूम, दाब आणि तापमानावर गॅस अणूंची संख्या मिळवा.

जर तुम्हाला एखाद्या जटिल पदार्थाच्या नमुन्यातील अणूंची संख्या मोजायची असेल तर? आणि येथे विशेषतः कठीण काहीही नाही. नमुन्याचे वजन करा, नंतर त्याचे अचूक रासायनिक सूत्र लिहा, प्रत्येक घटकाचे मोलर वस्तुमान स्पष्ट करण्यासाठी आवर्त सारणी वापरा आणि या जटिल पदार्थाच्या अचूक दाढ वस्तुमानाची गणना करा (आवश्यक असल्यास मूलभूत निर्देशांक लक्षात घेऊन).

बरं, नंतर अभ्यासाधीन नमुन्यातील मोलची संख्या शोधा (नमुन्याच्या वस्तुमानाला मोलर वस्तुमानाने भागून) आणि ॲव्होगॅड्रोच्या संख्येच्या मूल्याने परिणाम गुणाकार करा.

रसायनशास्त्रात, तीळ पदार्थाच्या प्रमाणाचे एकक म्हणून वापरले जाते. पदार्थाची तीन वैशिष्ट्ये आहेत: वस्तुमान, मोलर मास आणि पदार्थाचे प्रमाण. मोलर मास हे पदार्थाच्या एका मोलचे वस्तुमान असते.

सूचना

पदार्थाचा एक तीळ त्याचे प्रमाण दर्शवितो, ज्यामध्ये साधारण (नॉन-रेडिओएक्टिव्ह) समस्थानिकेच्या 0.012 किलो अणूंइतकी संरचनात्मक एकके असतात. पदार्थाची संरचनात्मक एकके म्हणजे रेणू, अणू, आयन. जेव्हा समस्येच्या अटी Ar च्या सापेक्ष अणू वस्तुमानासह, पदार्थाच्या सूत्रावरून दिल्या जातात, तेव्हा समस्येच्या सूत्रानुसार, एकतर त्याच पदार्थाच्या एका तीळचे वस्तुमान किंवा त्याचे मोलर वस्तुमान गणना करून शोधले जाते. . Ar चे सापेक्ष अणु वस्तुमान हे एका मूलद्रव्याच्या समस्थानिकेच्या सरासरी वस्तुमानाच्या कार्बनच्या वस्तुमानाच्या 1/12 च्या गुणोत्तराच्या बरोबरीचे मूल्य आहे.

सेंद्रिय आणि अजैविक दोन्ही पदार्थांमध्ये मोलर मास असतो. उदाहरणार्थ, पाण्याच्या H2O आणि मिथेन CH3 च्या संबंधात या पॅरामीटरची गणना करा. प्रथम पाण्याचे मोलर वस्तुमान शोधा:
M(H2O)=2Ar(H)+Ar(O)=2*1+16=18 g/mol
मिथेन हा सेंद्रिय उत्पत्तीचा वायू आहे. याचा अर्थ त्याच्या रेणूमध्ये हायड्रोजन आणि कार्बन अणू असतात. या वायूच्या फक्त एका रेणूमध्ये तीन हायड्रोजन अणू आणि एक कार्बन अणू असतो. या पदार्थाच्या मोलर वस्तुमानाची खालीलप्रमाणे गणना करा:
M(CH3)=Ar(C)+2Ar(H)=12+3*1=15 g/mol
इतर कोणत्याही पदार्थांच्या मोलर वस्तुमानाची गणना त्याच प्रकारे करा.

तसेच, पदार्थाच्या एका तीळचे वस्तुमान किंवा मोलर मास हे पदार्थाचे वस्तुमान आणि प्रमाण जाणून घेतले जाते. या प्रकरणात, मोलर वस्तुमानाची गणना पदार्थाच्या वस्तुमानाचे प्रमाण आणि त्याचे प्रमाण म्हणून केली जाते. सूत्र असे दिसते:
M=m/ν, जेथे M हे मोलर वस्तुमान आहे, m वस्तुमान आहे, ν हे पदार्थाचे प्रमाण आहे.
पदार्थाचे मोलर वस्तुमान ग्राम किंवा किलोग्रॅम प्रति मोलमध्ये व्यक्त केले जाते. जर एखाद्या पदार्थाच्या रेणूचे वस्तुमान माहित असेल तर, एव्होगाड्रोची संख्या जाणून घेतल्यास, आपण पदार्थाच्या एका तीळचे वस्तुमान खालीलप्रमाणे शोधू शकता:
Mr=Na*ma, जिथे Mr हे मोलरचे वस्तुमान आहे, Na हा Avogadro ची संख्या आहे, ma हे रेणूचे वस्तुमान आहे.
तर, उदाहरणार्थ, कार्बन अणूचे वस्तुमान जाणून घेतल्यास, आपण या पदार्थाचे मोलर वस्तुमान शोधू शकता:
Mr=Na*ma=6.02*10^23*1.993*10^-26=12 g/mol

विषयावरील व्हिडिओ

पदार्थाच्या 1 मोलच्या वस्तुमानाला त्याचे मोलर मास म्हणतात आणि M अक्षराने नियुक्त केले जाते. मोलर वस्तुमान मोजण्याचे एकके g/mol आहेत. या मूल्याची गणना करण्याची पद्धत निर्दिष्ट अटींवर अवलंबून असते.

तुला गरज पडेल

  • - रासायनिक घटकांचे आवर्त सारणी D.I. नियतकालिक सारणी (नियतकालिक सारणी);
  • - कॅल्क्युलेटर.

सूचना

एखादा पदार्थ ज्ञात असल्यास, आवर्त सारणी वापरून त्याचे मोलर वस्तुमान मोजले जाऊ शकते. पदार्थाचे मोलर वस्तुमान (M) त्याच्या सापेक्ष आण्विक वस्तुमान (Mr) सारखे असते. त्याची गणना करण्यासाठी, नियतकालिक सारणीमध्ये पदार्थ (Ar) बनविणाऱ्या सर्व घटकांचे अणू वस्तुमान शोधा. सामान्यतः ही संख्या त्याच्या अनुक्रमांकाखाली संबंधित घटकाच्या सेलच्या खालच्या उजव्या कोपर्यात लिहिलेली असते. उदाहरणार्थ, अणू वस्तुमान 1 - Ar (H) = 1, ऑक्सिजनचे अणू वस्तुमान 16 - Ar (O) = 16 आहे, सल्फरचे अणू वस्तुमान 32 - Ar (S) = 32 आहे.

एखाद्या पदार्थाचे आण्विक आणि मोलर वस्तुमान शोधण्यासाठी, आपल्याला त्यात समाविष्ट केलेल्या घटकांचे सापेक्ष अणू वस्तुमान जोडणे आवश्यक आहे, त्यांची संख्या लक्षात घेऊन. श्री = Ar1n1+Ar2n2+…+Arxnx. अशाप्रकारे, पाण्याचे मोलर वस्तुमान (H2O) हे हायड्रोजन (H) च्या अणू वस्तुमानाच्या बेरीज 2 ने गुणाकार केले जाते आणि ऑक्सिजन (O) च्या अणू वस्तुमानाच्या समान असते. M(H2O) = Ar(H)?2 + Ar(O) = 1?2 +16=18(g/mol). (H2SO4) चे मोलर वस्तुमान हायड्रोजन (H) च्या अणू वस्तुमानाच्या बेरजेशी 2 ने गुणले, सल्फरचे अणू वस्तुमान (S) आणि ऑक्सिजन (O) च्या अणू वस्तुमानाला 4 ने गुणले. M (H2SO4) = Ar (H) ?2 + Ar(S) + Ar (O) ?4=1?2 + 32 + 16?4 = 98(g/mol). एक घटक असलेल्या साध्या पदार्थांचे मोलर वस्तुमान त्याच प्रकारे मोजले जाते. उदाहरणार्थ, ऑक्सिजन वायूचे मोलर वस्तुमान (O2) ऑक्सिजन (O) या घटकाच्या अणू वस्तुमानाच्या 2 ने गुणाकार केले जाते. M (O2) = 16?2 = 32 (g/mol).

पदार्थाचे रासायनिक सूत्र अज्ञात असल्यास, परंतु त्याचे प्रमाण आणि वस्तुमान ज्ञात असल्यास, मोलर वस्तुमान हे सूत्र वापरून शोधले जाऊ शकते: M = m/n, जेथे M हे मोलर वस्तुमान आहे, m हे पदार्थाचे वस्तुमान आहे, n पदार्थाचे प्रमाण आहे. उदाहरणार्थ, हे ज्ञात आहे की पदार्थाच्या 2 मोलचे वस्तुमान 36 ग्रॅम आहे, तर त्याचे मोलर वस्तुमान M = m/n = 36 g आहे? 2 mol = 18 g/mol (बहुधा हे पाणी H2O आहे). जर एखाद्या पदार्थाच्या 1.5 मोल्सचे वस्तुमान 147 ग्रॅम असेल, तर त्याचे मोलर वस्तुमान M = m/n = 147 g आहे? 1.5 mol = 98 g/mol (बहुधा हे सल्फ्यूरिक ऍसिड H2SO4 आहे).

विषयावरील व्हिडिओ

स्रोत:

  • तालित्सा मेंडेलीव्ह
23 ऑगस्ट 2012

व्यावहारिक आणि सैद्धांतिक रसायनशास्त्रात, दोन संकल्पना अस्तित्वात आहेत आणि त्यांना व्यावहारिक महत्त्व आहे: आण्विक (याची जागा आण्विक वजनाच्या संकल्पनेने घेतली जाते, जी योग्य नाही) आणि मोलर मास. हे दोन्ही प्रमाण साध्या किंवा जटिल पदार्थाच्या रचनेवर अवलंबून असते.

मोलर मास किंवा आण्विक वस्तुमान कसे ठरवायचे? या दोन्ही भौतिक परिमाण थेट मोजमापाने सापडू शकत नाहीत (किंवा जवळजवळ करू शकत नाहीत) उदाहरणार्थ, प्रमाणावरील पदार्थाचे वजन करून. त्यांची गणना कंपाऊंडच्या रासायनिक सूत्रावर आणि सर्व घटकांच्या अणू वस्तुमानाच्या आधारे केली जाते. हे प्रमाण संख्यात्मकदृष्ट्या समान आहेत, परंतु परिमाणांमध्ये भिन्न आहेत. आण्विक वस्तुमान अणु द्रव्यमान एककांमध्ये व्यक्त केले जाते, जे एक पारंपारिक प्रमाण आहे आणि नामित केले आहे a. उदा., तसेच दुसरे नाव - “डाल्टन”. मोलर मासची एकके g/mol मध्ये व्यक्त केली जातात.

साध्या पदार्थांचे आण्विक वस्तुमान, ज्याचे रेणू एक अणू बनलेले असतात, त्यांच्या अणू वस्तुमानाच्या समान असतात, जे मेंडेलीव्हच्या आवर्त सारणीमध्ये सूचित केले जातात. उदाहरणार्थ, यासाठी:

  • सोडियम (Na) - 22.99 a. खा.;
  • लोह (Fe) - 55.85 a. खा.;
  • सल्फर (एस) - 32.064 अ. खा.;
  • आर्गॉन (एआर) - 39.948 ए. खा.;
  • पोटॅशियम (के) - 39.102 अ. खाणे

तसेच, साध्या पदार्थांचे आण्विक वजन, ज्याच्या रेणूंमध्ये रासायनिक घटकाचे अनेक अणू असतात, ते रेणूमधील अणूंच्या संख्येनुसार घटकाच्या अणू वस्तुमानाचे गुणाकार म्हणून मोजले जातात. उदाहरणार्थ, यासाठी:

  • ऑक्सिजन (O2) - 16. 2 = 32 अ. खा.;
  • नायट्रोजन (N2) - 14.2 = 28 a. खा.;
  • क्लोरीन (Cl2) - 35. 2 = 70 अ. खा.;
  • ओझोन (O3) - 16. 3 = 48 अ. खाणे

जटिल पदार्थांच्या आण्विक वस्तुमानाची गणना अणू वस्तुमानाच्या उत्पादनांची बेरीज करून आणि रेणूमध्ये समाविष्ट असलेल्या प्रत्येक घटकासाठी अणूंची संख्या करून केली जाते. उदाहरणार्थ, यासाठी:

  • हायड्रोक्लोरिक ऍसिड (HCl) - 2 + 35 = 37 a. खा.;
  • कार्बन मोनोऑक्साइड (CO) - 12 + 16 = 28 a. खा.;
  • कार्बन डायऑक्साइड (CO2) - 12 + 16. 2 = 44 अ. खाणे

पण पदार्थांचे मोलर मास कसे शोधायचे?

हे करणे कठीण नाही, कारण हे एका विशिष्ट पदार्थाच्या एकक रकमेचे वस्तुमान आहे, जे मोल्समध्ये व्यक्त केले जाते. म्हणजेच, जर प्रत्येक पदार्थाचे मोजलेले आण्विक वस्तुमान 1 g/mol च्या स्थिर मूल्याने गुणाकार केले तर त्याचे मोलर वस्तुमान प्राप्त होईल. उदाहरणार्थ, तुम्ही कार्बन डायऑक्साइड (CO2) चे मोलर मास कसे शोधता? ते खालीलप्रमाणे आहे (12 + 16.2).1 g/mol = 44 g/mol, म्हणजेच MCO2 = 44 g/mol. साध्या पदार्थांसाठी, मूलद्रव्याचा फक्त एक अणू असलेले रेणू, हा निर्देशक, जी/मोल मध्ये व्यक्त केला जातो, घटकाच्या अणू वस्तुमानाशी संख्यात्मकदृष्ट्या एकरूप होतो. उदाहरणार्थ, सल्फर MS = 32.064 g/mol साठी. साध्या पदार्थाचे मोलर मास कसे शोधायचे, ज्याच्या रेणूमध्ये अनेक अणू असतात, ऑक्सिजनचे उदाहरण वापरून विचारात घेतले जाऊ शकते: MO2 = 16. 2 = 32 ग्रॅम/मोल.

विशिष्ट साध्या किंवा जटिल पदार्थांसाठी येथे उदाहरणे दिली आहेत. परंतु हे शक्य आहे आणि अनेक घटक असलेल्या उत्पादनाचे मोलर मास कसे शोधायचे? आण्विक वस्तुमान प्रमाणेच, बहुघटक मिश्रणाचे मोलर वस्तुमान हे एक मिश्रित प्रमाण असते. ही घटकाच्या मोलर वस्तुमानाच्या उत्पादनांची बेरीज आणि मिश्रणात त्याचा वाटा आहे: M = ∑Mi. Xi, म्हणजेच, सरासरी आण्विक आणि सरासरी मोलर वस्तुमान दोन्ही मोजले जाऊ शकते.

हवेचे उदाहरण वापरून, ज्यामध्ये अंदाजे 75.5% नायट्रोजन, 23.15% ऑक्सिजन, 1.29% आर्गॉन आणि 0.046% कार्बन डायऑक्साइड (उर्वरित अशुद्धता, ज्या कमी प्रमाणात असतात, त्याकडे दुर्लक्ष केले जाऊ शकते): मायर = 28. ०.७५५ + ३२. ०.२३१५ + ४० . ०.१२९ + ४४ . 0.00046 = 29.08424 g/mol ≈ 29 g/mol.

नियतकालिक सारणीमध्ये दर्शविलेले अणू वस्तुमान निश्चित करण्याची अचूकता भिन्न असल्यास पदार्थाचे मोलर वस्तुमान कसे शोधायचे? काही घटकांसाठी ते दहाव्याच्या अचूकतेसह, इतरांसाठी शंभरव्या अचूकतेसह, इतरांसाठी हजारव्या भागासाठी आणि रेडॉनसारख्या घटकांसाठी - संपूर्ण घटकांसाठी, मँगनीज ते दहा-हजारव्या घटकांसाठी सूचित केले जाते.

मोलर मासची गणना करताना, दहाव्या भागापेक्षा जास्त अचूकतेसह गणना करणे अर्थपूर्ण नाही, कारण रासायनिक पदार्थ किंवा अभिकर्मकांची शुद्धता स्वतःच एक मोठी त्रुटी आणेल तेव्हा त्यांच्याकडे व्यावहारिक अनुप्रयोग आहेत. ही सर्व गणना अंदाजे आहेत. परंतु जेथे रसायनशास्त्रज्ञांना अधिक अचूकतेची आवश्यकता असते, तेथे विशिष्ट प्रक्रिया वापरून योग्य दुरुस्त्या केल्या जातात: सोल्यूशनचे टायटर स्थापित केले जाते, मानक नमुने वापरून कॅलिब्रेशन केले जातात इ.

स्रोत: fb.ru

चालू

पदार्थाचे मोलर वस्तुमान, M दर्शविलेले, विशिष्ट रासायनिक पदार्थाच्या 1 मोलचे वस्तुमान आहे. मोलर वस्तुमान kg/mol किंवा g/mol मध्ये मोजले जाते.

सूचना

  • पदार्थाचे मोलर मास निश्चित करण्यासाठी, त्याची गुणात्मक आणि परिमाणात्मक रचना जाणून घेणे आवश्यक आहे. g/mol मध्ये व्यक्त केलेले मोलर वस्तुमान हे पदार्थाच्या सापेक्ष आण्विक वस्तुमानाच्या संख्यात्मकदृष्ट्या समान असते - श्री.
  • आण्विक वस्तुमान हे पदार्थाच्या रेणूचे वस्तुमान असते, जे अणु द्रव्यमान एककांमध्ये व्यक्त केले जाते. आण्विक वजनाला आण्विक वजन देखील म्हणतात. रेणूचे आण्विक वस्तुमान शोधण्यासाठी, तुम्हाला त्याची रचना बनवणाऱ्या सर्व अणूंचे सापेक्ष वस्तुमान जोडणे आवश्यक आहे.
  • सापेक्ष अणू वस्तुमान हे अणूचे वस्तुमान अणू वस्तुमान एककांमध्ये व्यक्त केले जाते. अणू वस्तुमान एकक हे अणू आणि आण्विक वस्तुमानासाठी मोजण्याचे एक सामान्य एकक आहे, जे कार्बनचे सर्वात सामान्य समस्थानिक, तटस्थ 12C अणूच्या वस्तुमानाच्या 1/12 बरोबर असते.
  • पृथ्वीच्या कवचामध्ये उपस्थित असलेल्या सर्व रासायनिक घटकांचे अणू वस्तुमान आवर्त सारणीमध्ये सादर केले जातात. रासायनिक पदार्थ किंवा रेणू बनवणाऱ्या सर्व घटकांचे सापेक्ष अणू वस्तुमान जोडून, ​​तुम्हाला रासायनिक पदार्थाचे आण्विक वस्तुमान सापडेल, जे g/mol मध्ये व्यक्त केलेल्या मोलर वस्तुमानाच्या बरोबरीचे असेल.
  • तसेच, पदार्थाचे मोलर वस्तुमान हे पदार्थ m (किलोग्रॅम किंवा ग्रॅममध्ये मोजले जाणारे) पदार्थाच्या वस्तुमानाच्या ν (मोल्समध्ये मोजले जाणारे) गुणोत्तराच्या बरोबरीचे असते.

वर