ატომებისა და მოლეკულების შედარებითი მასები განისაზღვრება D.I. მენდელეევის ატომური მასების მნიშვნელობები. ამავდროულად, საგანმანათლებლო მიზნებისთვის გამოთვლების ჩატარებისას, ელემენტების ატომური მასების მნიშვნელობები ჩვეულებრივ მრგვალდება მთელ რიცხვებამდე (გარდა ქლორისა, რომლის ატომური მასა ითვლება 35.5).
მაგალითი 1 კალციუმის ფარდობითი ატომური მასა და r (Ca)=40; პლატინის ფარდობითი ატომური მასა და r (Pt)=195.
მოლეკულის ფარდობითი მასა გამოითვლება, როგორც ამ მოლეკულის შემადგენელი ატომების ფარდობითი ატომური მასების ჯამი, მათი ნივთიერების რაოდენობის გათვალისწინებით.
მაგალითი 2. გოგირდის მჟავის შედარებითი მოლური მასა:
M r (H 2 SO 4) \u003d 2A r (H) + A r (S) + 4A r (O) \u003d 2 · 1 + 32 + 4· 16 = 98.
ატომებისა და მოლეკულების აბსოლუტური მასები გვხვდება ნივთიერების 1 მოლის მასის ავოგადროს რიცხვზე გაყოფით.
მაგალითი 3. დაადგინეთ კალციუმის ერთი ატომის მასა.
გადაწყვეტილება.კალციუმის ატომური მასა არის And r (Ca)=40 გ/მოლი. კალციუმის ერთი ატომის მასა ტოლი იქნება:
m (Ca) \u003d A r (Ca) : N A \u003d 40: 6.02 · 10 23 = 6,64· 10-23 წელი
მაგალითი 4 განსაზღვრეთ გოგირდმჟავას ერთი მოლეკულის მასა.
გადაწყვეტილება.გოგირდმჟავას მოლური მასა არის M r (H 2 SO 4) = 98. ერთი მოლეკულის m (H 2 SO 4) მასა არის:
m (H 2 SO 4) \u003d M r (H 2 SO 4) : N A \u003d 98: 6.02 · 10 23 = 16,28· 10-23 წელი
2.10.2. მატერიის რაოდენობის გაანგარიშება და ატომური და მოლეკულური ნაწილაკების რაოდენობის გამოთვლა მასისა და მოცულობის ცნობილი მნიშვნელობებიდან
ნივთიერების რაოდენობა განისაზღვრება მისი მასის გაყოფით, გამოხატული გრამებით, მის ატომურ (მოლარულ) მასაზე. ნივთიერების რაოდენობა აირის მდგომარეობაში ნ.ო-ზე მისი მოცულობის გაყოფით 1 მოლი აირის მოცულობაზე (22,4 ლ) გვხვდება.
მაგალითი 5 განსაზღვრეთ ნატრიუმის ნივთიერების რაოდენობა n(Na) 57,5 გ მეტალის ნატრიუმში.
გადაწყვეტილება.ნატრიუმის ფარდობითი ატომური მასაა And r (Na)=23. ნივთიერების რაოდენობა ვლინდება მეტალის ნატრიუმის მასის ატომურ მასაზე გაყოფით:
n(Na)=57,5:23=2,5 მოლი.
მაგალითი 6 . განსაზღვრეთ აზოტოვანი ნივთიერების რაოდენობა, თუ მისი მოცულობა n.o. არის 5.6 ლიტრი.
გადაწყვეტილება.აზოტის ნივთიერების რაოდენობა n(N 2) ვპოულობთ მისი მოცულობის გაყოფით 1 მოლი აირის მოცულობაზე (22,4 ლ):
n(N 2) \u003d 5.6: 22.4 \u003d 0.25 მოლი.
ნივთიერების ატომებისა და მოლეკულების რაოდენობა განისაზღვრება ნივთიერების ატომებისა და მოლეკულების რაოდენობის ავოგადროს რიცხვზე გამრავლებით.
მაგალითი 7. დაადგინეთ 1 კგ წყალში შემავალი მოლეკულების რაოდენობა.
გადაწყვეტილება.წყლის ნივთიერების რაოდენობას ვხვდებით მისი მასის (1000 გ) მოლურ მასაზე (18 გ/მოლზე) გაყოფით:
n (H 2 O) \u003d 1000: 18 \u003d 55,5 მოლი.
1000 გრ წყალში მოლეკულების რაოდენობა იქნება:
N (H 2 O) \u003d 55.5 · 6,02· 10 23 = 3,34· 10 24 .
მაგალითი 8. დაადგინეთ ატომების რაოდენობა, რომელიც შეიცავს 1 ლიტრ (n.o.) ჟანგბადს.
გადაწყვეტილება.ჟანგბადის ნივთიერების რაოდენობა, რომლის მოცულობა ნორმალურ პირობებში 1 ლიტრია, უდრის:
n(O 2) \u003d 1: 22.4 \u003d 4.46 · 10-2 მოლი.
ჟანგბადის მოლეკულების რაოდენობა 1 ლიტრში (N.O.) იქნება:
N (O 2) \u003d 4.46 · 10 -2 · 6,02· 10 23 = 2,69· 10 22 .
აღსანიშნავია, რომ 26.9 · 10 22 მოლეკულა იქნება 1 ლიტრი ნებისმიერი აირის ნ.ო. ვინაიდან ჟანგბადის მოლეკულა დიატომურია, 1 ლიტრში ჟანგბადის ატომების რაოდენობა 2-ჯერ მეტი იქნება, ე.ი. 5.38 · 10 22 .
2.10.3. გაზის ნარევისა და მოცულობითი წილის საშუალო მოლური მასის გამოთვლა
მასში შემავალი გაზები
აირის ნარევის საშუალო მოლური მასა გამოითვლება ამ ნარევის შემადგენელი აირების მოლური მასების და მათი მოცულობითი ფრაქციების საფუძველზე.
მაგალითი 9 თუ დავუშვებთ, რომ ჰაერში აზოტის, ჟანგბადის და არგონის შემცველობა (მოცულობითი პროცენტით) არის 78, 21 და 1, შესაბამისად, გამოთვალეთ ჰაერის საშუალო მოლური მასა.
გადაწყვეტილება.
M ჰაერი = 0,78 · M r (N 2)+0.21 · M r (O 2) + 0.01 · M r (Ar)= 0.78 · 28+0,21· 32+0,01· 40 = 21,84+6,72+0,40=28,96
ან დაახლოებით 29 გ/მოლ.
მაგალითი 10. აირის ნარევი შეიცავს 12 ლ NH 3, 5 ლ N 2 და 3 ლ H 2 გაზომილი n.o. გამოთვალეთ გაზების მოცულობითი წილადები ამ ნარევში და მისი საშუალო მოლური მასა.
გადაწყვეტილება.აირების ნარევის საერთო მოცულობაა V=12+5+3=20 ლ. აირების j მოცულობითი წილადები ტოლი იქნება:
φ(NH 3)= 12:20=0.6; φ(N 2)=5:20=0.25; φ(H 2)=3:20=0.15.
საშუალო მოლური მასა გამოითვლება ამ ნარევის შემადგენელი აირების მოცულობითი ფრაქციების და მათი მოლეკულური მასების საფუძველზე:
M=0.6 · M (NH 3) + 0.25 · M(N2)+0.15 · M (H 2) \u003d 0.6 · 17+0,25· 28+0,15· 2 = 17,5.
2.10.4. ქიმიური ელემენტის მასური წილის გამოთვლა ქიმიურ ნაერთში
ქიმიური ელემენტის მასური წილი ω განისაზღვრება, როგორც მოცემული ელემენტის X ატომის მასის შეფარდება ნივთიერების მოცემულ მასაში ამ ნივთიერების მასასთან m. მასური წილი არის განზომილებიანი სიდიდე. იგი გამოიხატება ერთეულის წილადებში:
ω(X) = m(X)/m (0<ω< 1);
ან პროცენტულად
ω(X),%= 100 მ(X)/მ (0%<ω<100%),
სადაც ω(X) არის X ქიმიური ელემენტის მასური წილი; m(X) არის X ქიმიური ელემენტის მასა; m არის ნივთიერების მასა.
მაგალითი 11 გამოთვალეთ მანგანუმის მასური წილი მანგანუმის (VII) ოქსიდში.
გადაწყვეტილება.ნივთიერებების მოლური მასები ტოლია: M (Mn) \u003d 55 გ / მოლი, M (O) \u003d 16 გ / მოლი, M (Mn 2 O 7) \u003d 2M (Mn) + 7M (O) \u003d 222 გ/მოლ. მაშასადამე, Mn 2 O 7 მასა ნივთიერების ოდენობით 1 მოლი არის:
m(Mn 2 O 7) = M(Mn 2 O 7) · n (Mn 2 O 7) = 222 · 1=222
Mn 2 O 7 ფორმულიდან გამომდინარეობს, რომ მანგანუმის ატომების ნივთიერების რაოდენობა ორჯერ მეტია მანგანუმის ოქსიდის ნივთიერების რაოდენობაზე (VII). ნიშნავს,
n(Mn) \u003d 2n (Mn 2 O 7) \u003d 2 მოლი,
m(Mn)= n(Mn) · M(Mn) = 2 · 55 = 110 გ.
ამრიგად, მანგანუმის მასური წილი მანგანუმის (VII) ოქსიდში არის:
ω(X)=m(Mn) : m(Mn 2 O 7) = 110:222 = 0.495 ან 49.5%.
2.10.5. ქიმიური ნაერთის ფორმულის დადგენა მისი ელემენტარული შემადგენლობით
ნივთიერების უმარტივესი ქიმიური ფორმულა განისაზღვრება ამ ნივთიერების შემადგენელი ელემენტების მასობრივი ფრაქციების ცნობილი მნიშვნელობების საფუძველზე.
დავუშვათ, რომ არსებობს Na x P y Oz ნივთიერების ნიმუში m o g მასით. განვიხილოთ, როგორ განისაზღვრება მისი ქიმიური ფორმულა, თუ ელემენტების ატომების ნივთიერების რაოდენობა, მათი მასები ან მასური წილადები ცნობილ მასაში. ნივთიერება ცნობილია. ნივთიერების ფორმულა განისაზღვრება თანაფარდობით:
x: y: z = N(Na) : N(P) : N(O).
ეს თანაფარდობა არ იცვლება, თუ მისი თითოეული პირობა იყოფა ავოგადროს რიცხვზე:
x: y: z = N(Na)/N A: N(P)/N A: N(O)/N A = ν(Na) : ν(P) : ν(O).
ამრიგად, ნივთიერების ფორმულის საპოვნელად საჭიროა ვიცოდეთ თანაფარდობა ნივთიერების იმავე მასაში ატომების ნივთიერებების რაოდენობას შორის:
x: y: z = m(Na)/M r (Na) : m(P)/M r (P) : m(O)/M r (O).
თუ ბოლო განტოლების თითოეულ წევრს გავყოფთ m o ნიმუშის მასაზე, მაშინ მივიღებთ გამონათქვამს, რომელიც საშუალებას გვაძლევს განვსაზღვროთ ნივთიერების შემადგენლობა:
x: y: z = ω(Na)/M r (Na) : ω(P)/M r (P) : ω(O)/M r (O).
მაგალითი 12. ნივთიერება შეიცავს 85,71 ვტ. % ნახშირბადი და 14,29 wt. % წყალბადი. მისი მოლური მასა არის 28 გ/მოლი. განსაზღვრეთ ამ ნივთიერების უმარტივესი და ნამდვილი ქიმიური ფორმულები.
გადაწყვეტილება.თანაფარდობა C x H y მოლეკულაში ატომების რაოდენობას შორის განისაზღვრება თითოეული ელემენტის მასური წილადების ატომურ მასაზე გაყოფით:
x: y \u003d 85.71 / 12: 14.29 / 1 \u003d 7.14: 14.29 \u003d 1: 2.
ამრიგად, ნივთიერების უმარტივესი ფორმულა არის CH 2. ნივთიერების უმარტივესი ფორმულა ყოველთვის არ ემთხვევა მის ნამდვილ ფორმულას. ამ შემთხვევაში, ფორმულა CH 2 არ შეესაბამება წყალბადის ატომის ვალენტობას. ნამდვილი ქიმიური ფორმულის საპოვნელად, თქვენ უნდა იცოდეთ მოცემული ნივთიერების მოლური მასა. ამ მაგალითში ნივთიერების მოლური მასა არის 28 გ/მოლი. 28-ის 14-ზე გაყოფით (ატომური მასების ჯამი, რომელიც შეესაბამება ფორმულის ერთეულს CH 2), მივიღებთ ჭეშმარიტ თანაფარდობას მოლეკულაში ატომების რაოდენობას შორის:
ჩვენ ვიღებთ ნივთიერების ნამდვილ ფორმულას: C 2 H 4 - ეთილენი.
აირისებრი ნივთიერებებისა და ორთქლების მოლური მასის ნაცვლად, პრობლემის მდგომარეობაში შეიძლება მიეთითოს ნებისმიერი გაზის ან ჰაერის სიმკვრივე.
განსახილველ შემთხვევაში გაზის სიმკვრივე ჰაერში არის 0,9655. ამ მნიშვნელობიდან გამომდინარე, აირის მოლური მასა შეიძლება მოიძებნოს:
M = M ჰაერი · D ჰაერი = 29 · 0,9655 = 28.
ამ გამოხატულებაში M არის გაზის მოლური მასა C x H y, M ჰაერი არის ჰაერის საშუალო მოლური მასა, D ჰაერი არის C x H y გაზის სიმკვრივე ჰაერში. მოლური მასის შედეგად მიღებული მნიშვნელობა გამოიყენება ნივთიერების ჭეშმარიტი ფორმულის დასადგენად.
პრობლემის მდგომარეობა შეიძლება არ მიუთითებდეს ერთ-ერთი ელემენტის მასურ ნაწილზე. ის გვხვდება ყველა სხვა ელემენტის მასობრივი წილადების ერთობლიობიდან (100%) გამოკლებით.
მაგალითი 13 ორგანული ნაერთი შეიცავს 38,71 წონას. % ნახშირბადი, 51,61 wt. % ჟანგბადი და 9,68 wt. % წყალბადი. განსაზღვრეთ ამ ნივთიერების ნამდვილი ფორმულა, თუ მისი ჟანგბადის ორთქლის სიმკვრივეა 1,9375.
გადაწყვეტილება.ჩვენ ვიანგარიშებთ თანაფარდობას ატომების რაოდენობას შორის მოლეკულაში C x H y O z:
x: y: z = 38.71/12: 9.68/1: 51.61/16 = 3.226: 9.68: 3.226 = 1:3:1.
ნივთიერების მოლური მასა M არის:
M \u003d M (O 2) · D(O2) = 32 · 1,9375 = 62.
ნივთიერების უმარტივესი ფორმულაა CH 3 O. ამ ფორმულის ერთეულის ატომური მასების ჯამი იქნება 12+3+16=31. გაყავით 62 31-ზე და მიიღეთ ჭეშმარიტი თანაფარდობა მოლეკულაში ატომების რაოდენობას შორის:
x:y:z = 2:6:2.
ამრიგად, ნივთიერების ნამდვილი ფორმულა არის C 2 H 6 O 2. ეს ფორმულა შეესაბამება დიჰიდრული სპირტის - ეთილენგლიკოლის შემადგენლობას: CH 2 (OH) -CH 2 (OH).
2.10.6. ნივთიერების მოლური მასის განსაზღვრა
ნივთიერების მოლური მასა შეიძლება განისაზღვროს მისი გაზის ორთქლის სიმკვრივის საფუძველზე ცნობილი მოლური მასით.
მაგალითი 14 . ზოგიერთი ორგანული ნაერთის ორთქლის სიმკვრივე ჟანგბადის თვალსაზრისით არის 1,8125. განსაზღვრეთ ამ ნაერთის მოლური მასა.
გადაწყვეტილება.უცნობი ნივთიერების M x მოლური მასა უდრის ამ ნივთიერების D ფარდობითი სიმკვრივის ნამრავლს M ნივთიერების მოლური მასით, რომლის მიხედვითაც განისაზღვრება ფარდობითი სიმკვრივის მნიშვნელობა:
M x = D · M = 1.8125 · 32 = 58,0.
მოლური მასის ნაპოვნი მნიშვნელობის მქონე ნივთიერებები შეიძლება იყოს აცეტონი, პროპიონალდეჰიდი და ალილის სპირტი.
გაზის მოლური მასა შეიძლება გამოითვალოს მისი მოლური მოცულობის მნიშვნელობის გამოყენებით n.c.
მაგალითი 15. 5,6 ლიტრი აირის მასა ნ.ო. არის 5,046 გ გამოთვალეთ ამ გაზის მოლური მასა.
გადაწყვეტილება.გაზის მოლური მოცულობა ნ.ს-ზე არის 22,4 ლიტრი. მაშასადამე, სასურველი აირის მოლური მასა არის
M = 5.046 · 22,4/5,6 = 20,18.
სასურველი გაზი არის ნეონის ნე.
კლაპეირონ-მენდელეევის განტოლება გამოიყენება გაზის მოლური მასის გამოსათვლელად, რომლის მოცულობა მოცემულია არაჩვეულებრივ პირობებში.
მაგალითი 16 40 °C ტემპერატურაზე და 200 კპა წნევაზე 3.0 ლიტრი აირის მასა არის 6.0 გ. განსაზღვრეთ ამ გაზის მოლური მასა.
გადაწყვეტილება.ცნობილი რაოდენობების ჩანაცვლებით კლაპეირონ-მენდელეევის განტოლებაში, მივიღებთ:
M = mRT/PV = 6.0 · 8,31· 313/(200· 3,0)= 26,0.
განხილული გაზი არის აცეტილენი C 2 H 2.
მაგალითი 17 5,6 ლ (N.O.) ნახშირწყალბადის წვის შედეგად წარმოიქმნა 44,0 გ ნახშირორჟანგი და 22,5 გ წყალი. ნახშირწყალბადის ფარდობითი სიმკვრივე ჟანგბადთან არის 1,8125. განსაზღვრეთ ნახშირწყალბადის ნამდვილი ქიმიური ფორმულა.
გადაწყვეტილება.ნახშირწყალბადების წვის რეაქციის განტოლება შეიძლება წარმოდგენილი იყოს შემდეგნაირად:
C x H y + 0.5 (2x + 0.5y) O 2 \u003d x CO 2 + 0.5 y H 2 O.
ნახშირწყალბადის რაოდენობაა 5,6:22,4=0,25 მოლი. რეაქციის შედეგად წარმოიქმნება 1 მოლი ნახშირორჟანგი და 1,25 მოლი წყალი, რომელიც შეიცავს 2,5 მოლ წყალბადის ატომს. ნახშირწყალბადის წვისას 1 მოლი ნივთიერების რაოდენობით მიიღება 4 მოლი ნახშირორჟანგი და 5 მოლი წყალი. ამრიგად, ნახშირწყალბადის 1 მოლი შეიცავს 4 მოლ ნახშირბადის ატომს და 10 მოლ წყალბადის ატომს, ე.ი. ნახშირწყალბადის ქიმიური ფორმულა C 4 H 10 . ამ ნახშირწყალბადის მოლური მასა არის M=4 · 12+10=58. მისი ფარდობითი ჟანგბადის სიმკვრივე D=58:32=1,8125 შეესაბამება ამოცანის პირობაში მოცემულ მნიშვნელობას, რომელიც ადასტურებს ნაპოვნი ქიმიური ფორმულის სისწორეს.
შედარებითი ატომური და ფარდობითი მოლეკულური წონა. ჩრჩილი. ავოგადროს ნომერი
კვლევის თანამედროვე მეთოდები შესაძლებელს ხდის ატომების უკიდურესად მცირე მასების დადგენას დიდი სიზუსტით. მაგალითად, წყალბადის ატომის მასა არის 1,674 10 27 კგ, ჟანგბადი - 2,667 x 10 -26 კგ, ნახშირბადი - 1,993 x 10 26 კგ. ქიმიაში ტრადიციულად გამოიყენება არა ატომური მასების აბსოლუტური მნიშვნელობები, არამედ შედარებითი. 1961 წელს ატომური მასის ერთეული (შემოკლებით a.m.u.) მიღებულ იქნა ატომური მასის ერთეულად, რომელიც არის ნახშირბადის იზოტოპის "C" ატომის მასის 1/12. ქიმიური ელემენტების უმეტესობას აქვს სხვადასხვა მასის ატომები. მაშასადამე, ფარდობითი ატომური მასა, ქიმიური ელემენტი, არის მნიშვნელობა, რომელიც უდრის ელემენტის ბუნებრივი იზოტოპური შემადგენლობის ატომის საშუალო მასის თანაფარდობას ნახშირბადის ატომის 12C მასის 1/12-თან. ელემენტების ფარდობითი ატომური მასები აღინიშნება A, სადაც ინდექსი r არის ინგლისური სიტყვის relative - ნათესავი საწყისი ასო. ჩანაწერები Ar(H), Ar(0), Ar(C) ნიშნავს: წყალბადის ატომურ მასას, ჟანგბადის ატომურ მასას და ნახშირბადის ატომურ მასას. მაგალითად, Ar(H) = 1,6747x 10-27 = 1,0079; 1/12 x 1.993 x 10 -26შედარებითი ატომური მასა ქიმიური ელემენტის ერთ-ერთი მთავარი მახასიათებელია. ნივთიერების ფარდობითი მოლეკულური წონა არის მნიშვნელობა, რომელიც უდრის ნივთიერების ბუნებრივი იზოტოპური შემადგენლობის მოლეკულის საშუალო მასის თანაფარდობას 12C ნახშირბადის ატომის მასის 1/12-თან. ტერმინის „ატომური მასის ატრიბუტები“ ნაცვლად შეიძლება გამოყენებულ იქნას ტერმინი „ატომური მასა“. ფარდობითი მოლეკულური წონა რიცხობრივად უდრის ყველა იმ ატომის ფარდობითი ატომური მასების ჯამს, რომლებიც ქმნიან ნივთიერების მოლეკულას. ის ადვილად გამოითვლება ნივთიერების ფორმულით. მაგალითად, Mg(H2O) შედგება 2Ar(H)=2 1.00797=2.01594 Ar(0)=1x15, 9994=15.9994
Mr (H2O) \u003d 18.01534 ეს ნიშნავს, რომ წყლის მოლეკულური წონის თანაფარდობა არის 18.01534, მომრგვალებული, 18. მოლეკულური წონის თანაფარდობა აჩვენებს, თუ რამდენია მოცემული ნივთიერების მოლეკულის მასა 1/12-ზე მეტი. ატომის მასა C +12. ამრიგად, წყლის მოლეკულური წონა არის 18. ეს ნიშნავს, რომ წყლის მოლეკულის მასა 18-ჯერ მეტია C +12 ატომის მასის 1/12-ზე. მოლეკულური წონა ეხება ნივთიერების ერთ-ერთ მთავარ მახასიათებელს. ჩრჩილი. Მოლური მასა. ერთეულების საერთაშორისო სისტემა (SI) იყენებს მოლს, როგორც ნივთიერების რაოდენობის ერთეულს. მოლი არის ნივთიერების რაოდენობა, რომელიც შეიცავს იმდენ სტრუქტურულ ერთეულს (მოლეკულებს, ატომებს, იონებს, ელექტრონებს და სხვა), რამდენი ატომია 0,012 კგ ნახშირბადის იზოტოპში C +12. ერთი ნახშირბადის ატომის მასის ცოდნა (1.993 10-26 კგ), შეგიძლიათ გამოთვალოთ NA ატომების რაოდენობა 0.012 კგ ნახშირბადში: NA \u003d 0.012 კგ / მოლი \u003d 1.993 x 10-26 კგ 6.02 x 1023 ერთეული / .
ამ რიცხვს ეწოდება ავოგადროს მუდმივი (აღნიშვნა HA, განზომილება 1/მოლი), აჩვენებს სტრუქტურული ერთეულების რაოდენობას ნებისმიერი ნივთიერების მოლში. მოლური მასა არის სიდიდე, რომელიც უდრის ნივთიერების მასის თანაფარდობას ნივთიერების რაოდენობას. მას აქვს კგ/მოლი ან გ/მოლი ერთეულები; როგორც წესი, იგი აღინიშნება ასო M-ით. ნივთიერების მოლური მასის გამოთვლა ადვილია, თუ იცის მოლეკულის მასა. ასე რომ, თუ წყლის მოლეკულის მასა არის 2,99x10-26, კგ, მაშინ მოლური მასა Mr (H2O) \u003d 2,99 10-26 კგ 6,02 1023 1 / მოლი \u003d 0,018 კგ / მოლი, ან 18 გ / მოლი. ზოგადად, ნივთიერების მოლური მასა, გამოხატული გ/მოლში, რიცხობრივად უდრის ამ ნივთიერების ფარდობით ატომურ ან ფარდობით მოლეკულურ მასას. -მაგალითად, C, Fe, O, H 2 O-ის ფარდობითი ატომური და მოლეკულური მასები არის შესაბამისად 12, 56, 32.18 და მათი მოლური მასები შესაბამისად 12 გ/მოლ, 56 გ/მოლ, 32 გ/მოლ, 18. გ/მოლი. მოლური მასა შეიძლება გამოითვალოს ნივთიერებებისთვის როგორც მოლეკულურ, ასევე ატომურ მდგომარეობაში. მაგალითად, წყალბადის ფარდობითი მოლეკულური მასა Mr (H 2) \u003d 2 და წყალბადის ატომური მასა A (H) \u003d 1 ეხება. სტრუქტურული ერთეულების რაოდენობით (H A) განსაზღვრული ნივთიერების რაოდენობა იგივეა. ორივე შემთხვევაში - 1 მოლი. ამასთან, მოლეკულური წყალბადის მოლური მასა არის 2 გ/მოლი, ხოლო ატომური წყალბადის მოლური მასა არის 1 გ/მოლი. ატომების, მოლეკულების ან იონების ერთი მოლი შეიცავს ამ ნაწილაკების რაოდენობას ავოგადროს მუდმივის ტოლი, მაგალითად.
1 მოლი C ატომები +12 = 6.02 1023 C ატომები +12
1 მოლი H 2 O მოლეკულები \u003d 6.02 1023 H 2 O მოლეკულები
1 მოლი S0 4 2- იონები = 6.02 1023 S0 4 2- იონები
ნივთიერების მასა და რაოდენობა განსხვავებული ცნებებია. მასა გამოიხატება კილოგრამებში (გრამებში), ნივთიერების რაოდენობა კი მოლებით. არსებობს მარტივი მიმართება ნივთიერების მასას (t, g), ნივთიერების რაოდენობას (n, mol) და მოლარულ მასას (M, g / mol): m=nM, n=m/M M=m/ n ამ ფორმულების გამოყენებით მარტივია ნივთიერების გარკვეული რაოდენობის მასის გამოთვლა, ან ნივთიერების ოდენობის განსაზღვრა მის ცნობილ ანალიზში, ან ნივთიერების მოლური მასის პოვნა.
ატომის მასის გასაზომად გამოიყენება ფარდობითი ატომური მასა, რომელიც გამოიხატება ატომური მასის ერთეულებში (a.m.u.). ფარდობითი მოლეკულური მასა არის ნივთიერებების ფარდობითი ატომური მასების ჯამი.
ცნებები
იმის გასაგებად, თუ რა არის ფარდობითი ატომური მასა ქიმიაში, უნდა გვესმოდეს, რომ ატომის აბსოლუტური მასა ძალიან მცირეა გრამებში გამოსახატავად და მით უმეტეს კილოგრამებში. ამიტომ, თანამედროვე ქიმიაში ნახშირბადის მასის 1/12 აღებულია როგორც ატომური მასის ერთეული (ამუ). ფარდობითი ატომური მასა უდრის აბსოლუტური მასის თანაფარდობას ნახშირბადის აბსოლუტური მასის 1/12-თან. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ფარდობითი მასა ასახავს რამდენჯერ აღემატება კონკრეტული ნივთიერების ატომის მასა ნახშირბადის ატომის მასის 1/12-ს. მაგალითად, აზოტის ფარდობითი მასა არის 14, ე.ი. აზოტის ატომი შეიცავს 14 ა. მ ან 14-ჯერ მეტი ნახშირბადის ატომის 1/12-ზე.
ბრინჯი. 1. ატომები და მოლეკულები.
ყველა ელემენტს შორის წყალბადი ყველაზე მსუბუქია, მისი მასა 1 ერთეულია. ყველაზე მძიმე ატომებს აქვთ 300 ამუს მასა. ჭამე.
მოლეკულური წონა - მნიშვნელობა, რომელიც აჩვენებს, რამდენჯერ აღემატება მოლეკულის მასა ნახშირბადის მასის 1/12-ს. ასევე გამოხატულია ა. ე. მ. მოლეკულის მასა შედგება ატომების მასისგან, ამიტომ ფარდობითი მოლეკულური მასის გამოსათვლელად აუცილებელია ნივთიერების ატომების მასების დამატება. მაგალითად, წყლის ფარდობითი მოლეკულური წონა არის 18. ეს მნიშვნელობა არის წყალბადის ორი ატომის (2) და ჟანგბადის ერთი ატომის (16) ფარდობითი ატომური მასების ჯამი.
ბრინჯი. 2. ნახშირბადი პერიოდულ სისტემაში.
როგორც ხედავთ, ამ ორ ცნებას აქვს რამდენიმე საერთო მახასიათებელი:
- ნივთიერების ფარდობითი ატომური და მოლეკულური მასები განზომილებიანი სიდიდეებია;
- ფარდობითი ატომური მასა აღინიშნება A r, მოლეკულური მასა - M r;
- საზომი ერთეული ორივე შემთხვევაში ერთნაირია - ა. ჭამე.
მოლური და მოლეკულური მასები რიცხობრივად ემთხვევა ერთმანეთს, მაგრამ განზომილებაში განსხვავდებიან. მოლური მასა არის ნივთიერების მასის თანაფარდობა მოლების რაოდენობასთან. ის ასახავს ერთი მოლის მასას, რომელიც უდრის ავოგადროს რიცხვს, ე.ი. 6.02 ⋅ 10 23 . მაგალითად, 1 მოლი წყალი იწონის 18 გ / მოლ, ხოლო M r (H 2 O) \u003d 18 a. ე.მ (18-ჯერ უფრო მძიმე ვიდრე ერთი ატომური მასის ერთეული).
როგორ გამოვთვალოთ
ფარდობითი ატომური მასის მათემატიკურად გამოსახატავად უნდა განვსაზღვროთ, რომ ნახშირბადის 1/2 ნაწილი ან ერთი ატომური მასის ერთეული უდრის 1,66⋅10 −24 გ. ამიტომ ფარდობითი ატომური მასის ფორმულა ასეთია:
A r (X) = m a (X) / 1.66⋅10 −24,
სადაც m a არის ნივთიერების აბსოლუტური ატომური მასა.
ქიმიური ელემენტების ფარდობითი ატომური მასა მითითებულია მენდელეევის პერიოდულ სისტემაში, ამიტომ მისი დამოუკიდებლად გამოთვლა არ არის საჭირო ამოცანების გადაჭრისას. შედარებითი ატომური მასები ჩვეულებრივ მრგვალდება მთელ რიცხვებამდე. გამონაკლისი არის ქლორი. მისი ატომების მასა არის 35,5.
უნდა აღინიშნოს, რომ ელემენტების ფარდობითი ატომური მასის გამოთვლისას, რომლებსაც აქვთ იზოტოპები, მხედველობაში მიიღება მათი საშუალო მნიშვნელობა. ატომური მასა ამ შემთხვევაში გამოითვლება შემდეგნაირად:
A r = ΣA r,i n i,
სადაც A r,i არის იზოტოპების ფარდობითი ატომური მასა, n i არის იზოტოპების შემცველობა ბუნებრივ ნარევებში.
მაგალითად, ჟანგბადს აქვს სამი იზოტოპი - 16 O, 17 O, 18 O. მათი ფარდობითი მასაა 15.995, 16.999, 17.999, ხოლო ბუნებრივ ნარევებში მათი შემცველობა 99.759%, 0.037%, 0.204% შესაბამისად. პროცენტების 100-ზე გაყოფით და მნიშვნელობების ჩანაცვლებით მივიღებთ:
A r = 15,995 ∙ 0,99759 + 16,999 ∙ 0,00037 + 17,999 ∙ 0,00204 = 15,999 ამუ
პერიოდული ცხრილის მითითებით, ადვილია ამ მნიშვნელობის პოვნა ჟანგბადის უჯრედში.
ბრინჯი. 3. პერიოდული ცხრილი.
ფარდობითი მოლეკულური წონა - ნივთიერების ატომების მასების ჯამი:
ფარდობითი მოლეკულური წონის მნიშვნელობის განსაზღვრისას მხედველობაში მიიღება სიმბოლოს ინდექსები. მაგალითად, H 2 CO 3 მასის გაანგარიშება შემდეგია:
M r \u003d 1 ∙ 2 + 12 + 16 ∙ 3 \u003d 62 ა. ჭამე.
ფარდობითი მოლეკულური წონის ცოდნით, შეიძლება გამოვთვალოთ ერთი გაზის ფარდობითი სიმკვრივე მეორედან, ე.ი. დაადგინეთ რამდენჯერ უფრო მძიმეა ერთი აირისებრი ნივთიერება მეორეზე. ამისათვის გამოიყენება განტოლება D (y) x \u003d M r (x) / M r (y).
რა ვისწავლეთ?
მე-8 კლასის გაკვეთილიდან გავიგეთ შედარებითი ატომური და მოლეკულური მასის შესახებ. ფარდობითი ატომური მასის ერთეული არის ნახშირბადის მასის 1/12, ტოლია 1,66⋅10 −24 გ. მასის გამოსათვლელად საჭიროა ნივთიერების აბსოლუტური ატომური მასის გაყოფა ატომური მასის ერთეულზე (ა.მ.ვ.) . ფარდობითი ატომური მასის მნიშვნელობა მითითებულია მენდელეევის პერიოდულ სისტემაში ელემენტის თითოეულ უჯრედში. ნივთიერების მოლეკულური წონა არის ელემენტების ფარდობითი ატომური მასების ჯამი.
თემის ვიქტორინა
ანგარიშის შეფასება
Საშუალო რეიტინგი: 4.6. სულ მიღებული შეფასებები: 177.
ატომურ-მოლეკულური მოძღვრება
ატომების, როგორც ყველაზე პატარა განუყოფელი ნაწილაკების კონცეფცია წარმოიშვა ძველ საბერძნეთში. თანამედროვე ატომური და მოლეკულური მეცნიერების საფუძვლები პირველად ჩამოყალიბდა მ.ვ. ლომონოსოვი (1748), მაგრამ მისი იდეები, რომლებიც გადმოცემული იყო კერძო წერილში, უცნობი იყო მეცნიერთა უმეტესობისთვის. ამიტომ, ინგლისელი მეცნიერი ჯ. დალტონი, რომელმაც ჩამოაყალიბა (1803–1807) მისი მთავარი პოსტულატები, ითვლება თანამედროვე ატომური და მოლეკულური თეორიის ფუძემდებლად.
1. თითოეული ელემენტი შედგება ძალიან მცირე ნაწილაკებისგან – ატომებისგან.
2. ერთი ელემენტის ყველა ატომი ერთნაირია.
3. სხვადასხვა ელემენტის ატომებს აქვთ განსხვავებული მასა და განსხვავებული თვისებები.
4. ერთი ელემენტის ატომები ქიმიური რეაქციების შედეგად არ გადაიქცევა სხვა ელემენტების ატომებად.
5. ქიმიური ნაერთები წარმოიქმნება ორი ან მეტი ელემენტის ატომების შერწყმის შედეგად.
6. მოცემულ ნაერთში სხვადასხვა ელემენტის ატომების შედარებითი რაოდენობა ყოველთვის მუდმივია.
ეს პოსტულატები პირველად ირიბად დადასტურდა სტექიომეტრიული კანონების სიმრავლით. სტოიქიომეტრია -ქიმიის ნაწილი, რომელიც შეისწავლის ნივთიერებების შემადგენლობას და მის ცვლილებას ქიმიური გარდაქმნების პროცესში. ეს სიტყვა მომდინარეობს ბერძნული სიტყვებისგან „სტეხიონი“ - ელემენტი და „მეტრონი“ - ზომა. სტექიომეტრიის კანონები მოიცავს მასის კონსერვაციის კანონებს, შემადგენლობის მუდმივობას, მრავალჯერადი შეფარდების, მოცულობითი შეფარდების, ავოგადროს კანონს და ეკვივალენტთა კანონებს.
1.3. სტოიქიომეტრიული კანონები
სტოქიომეტრიის კანონები განიხილება AMU-ს განუყოფელ ნაწილად. ამ კანონებზე დაყრდნობით დაინერგა ცნება ქიმიური ფორმულები, ქიმიური განტოლებები და ვალენტობა.
სტოქიომეტრიული კანონების დამკვიდრებამ შესაძლებელი გახადა ქიმიური ელემენტების ატომებისთვის მკაცრად განსაზღვრული მასის მინიჭება. ატომების მასები ძალიან მცირეა. ასე რომ, წყალბადის ატომის მასა არის 1,67∙10 -27 კგ, ჟანგბადი - 26,60∙10 -27 კგ, ნახშირბადი - 19,93∙10 -27 კგ. ძალიან მოუხერხებელია ასეთი რიცხვების გამოყენება სხვადასხვა გამოთვლებისთვის. ამიტომ, 1961 წლიდან, ნახშირბადის იზოტოპის მასის 1/12 12 C - ატომური მასის ერთეული (a.m.u.).ადრე მას ეძახდნენ ნახშირბადის ერთეულს (c.u.), მაგრამ ახლა ეს სახელი არ არის რეკომენდებული.
დილის მასა არის 1.66. 10-27 კგან 1.66. 10–24
ელემენტის შედარებითი ატომური მასა (არ) არის ატომის აბსოლუტური მასის თანაფარდობა ნახშირბადის იზოტოპის 12 C ატომის აბსოლუტური მასის 1/12-თან. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, რგვიჩვენებს, რამდენჯერ მძიმეა მოცემული ელემენტის ატომის მასა 12 C ატომის მასის 1/12-ზე. მაგალითად, მთელ რიცხვზე დამრგვალებული A r ჟანგბადის მნიშვნელობა არის 16; ეს ნიშნავს, რომ ერთი ჟანგბადის ატომის მასა 16-ჯერ მეტია 12 C ატომის მასის 1/12-ზე.
ელემენტების ფარდობითი ატომური მასები (Ar) მოცემულია ქიმიური ელემენტების პერიოდულ ცხრილში D.I. მენდელეევი.
ფარდობითი მოლეკულური წონა (M r)ნივთიერებას ჰქვია მისი მოლეკულის მასა გამოხატული ამუში.ის ტოლია ყველა იმ ატომის ატომების მასების ჯამს, რომლებიც ქმნიან ნივთიერების მოლეკულას და გამოითვლება ნივთიერების ფორმულით. მაგალითად, გოგირდმჟავას H 2 SO 4 ფარდობითი მოლეკულური მასა შედგება ორი წყალბადის ატომის ატომური მასისგან (1∙2 = 2), ერთი გოგირდის ატომის ატომური მასისგან (32) და ჟანგბადის ოთხი ატომის ატომისგან. (4∙16 = 64). უდრის 98-ს.
ეს ნიშნავს, რომ გოგირდმჟავას მოლეკულის მასა 98-ჯერ მეტია 12 C ატომის მასის 1/12-ზე.
შედარებითი ატომური და მოლეკულური მასები შედარებითი სიდიდეებია და, შესაბამისად, განზომილებიანი.
