Masele relative ale atomilor si moleculelor sunt determinate folosind D.I. Valorile Mendeleev ale maselor atomice. În același timp, atunci când se efectuează calcule în scopuri educaționale, valorile maselor atomice ale elementelor sunt de obicei rotunjite la numere întregi (cu excepția clorului, a cărui masă atomică se presupune a fi 35,5).
Exemplul 1 Masa atomică relativă a calciului și r (Ca)=40; masa atomică relativă a platinei Și r (Pt)=195.
Masa relativă a unei molecule se calculează ca suma maselor atomice relative ale atomilor care alcătuiesc această moleculă, ținând cont de cantitatea de substanță a acestora.
Exemplul 2. Masa molară relativă a acidului sulfuric:
M r (H 2 SO 4) \u003d 2A r (H) + A r (S) + 4A r (O) \u003d 2 · 1 + 32 + 4· 16 = 98.
Masele absolute ale atomilor și moleculelor se găsesc prin împărțirea masei unui mol de substanță la numărul Avogadro.
Exemplul 3. Determinați masa unui atom de calciu.
Soluţie. Masa atomică a calciului este And r (Ca)=40 g/mol. Masa unui atom de calciu va fi egală cu:
m (Ca) \u003d A r (Ca) : N A \u003d 40: 6,02 · 10 23 = 6,64· 10-23 ani
Exemplul 4 Determinați masa unei molecule de acid sulfuric.
Soluţie. Masa molară a acidului sulfuric este M r (H 2 SO 4) = 98. Masa unei molecule m (H 2 SO 4) este:
m (H 2 SO 4) \u003d M r (H 2 SO 4): N A \u003d 98: 6,02 · 10 23 = 16,28· 10-23 ani
2.10.2. Calculul cantității de materie și calculul numărului de particule atomice și moleculare din valori cunoscute ale masei și volumului
Cantitatea de substanță se determină împărțind masa sa, exprimată în grame, la masa sa atomică (molară). Cantitatea de substanță în stare gazoasă la n.o. se află împărțind volumul acesteia la volumul a 1 mol de gaz (22,4 l).
Exemplul 5 Determinați cantitatea de substanță de sodiu n(Na) în 57,5 g de sodiu metalic.
Soluţie. Masa atomică relativă a sodiului este And r (Na)=23. Cantitatea de substanță se găsește prin împărțirea masei de sodiu metalic la masa sa atomică:
n(Na)=57,5:23=2,5 mol.
Exemplul 6 . Determinați cantitatea de substanță azotată, dacă volumul acesteia la n.o. este de 5,6 litri.
Soluţie. Cantitatea de substanță azotată n(N 2) găsim împărțind volumul său la volumul a 1 mol de gaz (22,4 l):
n(N 2) \u003d 5,6: 22,4 \u003d 0,25 mol.
Numărul de atomi și molecule dintr-o substanță este determinat prin înmulțirea numărului de atomi și molecule din substanță cu numărul lui Avogadro.
Exemplul 7. Determinați numărul de molecule conținute în 1 kg de apă.
Soluţie. Cantitatea de substanță apoasă se găsește împărțind masa sa (1000 g) la masa molară (18 g / mol):
n (H2O) \u003d 1000: 18 \u003d 55,5 mol.
Numărul de molecule în 1000 g de apă va fi:
N (H2O) \u003d 55,5 · 6,02· 10 23 = 3,34· 10 24 .
Exemplul 8. Determinați numărul de atomi conținuti în 1 litru (n.o.) de oxigen.
Soluţie. Cantitatea de substanță oxigenată, al cărei volum în condiții normale este de 1 litru este egală cu:
n(O 2) \u003d 1: 22,4 \u003d 4,46 · 10 -2 mol.
Numărul de molecule de oxigen într-un litru (N.O.) va fi:
N (O 2) \u003d 4,46 · 10 -2 · 6,02· 10 23 = 2,69· 10 22 .
Trebuie menționat că 26.9 · 10 22 de molecule vor fi conținute în 1 litru de orice gaz la n.o. Deoarece molecula de oxigen este diatomică, numărul de atomi de oxigen dintr-un litru va fi de 2 ori mai mare, adică. 5.38 · 10 22 .
2.10.3. Calculul masei molare medii a amestecului de gaze și fracției de volum
gazele pe care le contine
Masa molară medie a unui amestec de gaze se calculează din masele molare ale gazelor constitutive ale acestui amestec și fracțiile lor de volum.
Exemplul 9 Presupunând că conținutul (în procente în volum) de azot, oxigen și argon din aer este de 78, 21 și, respectiv, 1, calculați masa molară medie a aerului.
Soluţie.
M aer = 0,78 · Mr (N2)+0,21 · Mr (02)+0,01 · Mr (Ar)= 0,78 · 28+0,21· 32+0,01· 40 = 21,84+6,72+0,40=28,96
Sau aproximativ 29 g/mol.
Exemplul 10. Amestecul gazos conţine 12 l de NH3, 5 l de N2 şi 3 l de H2 măsuraţi la n.o. Calculați fracțiile volumice ale gazelor din acest amestec și masa sa molară medie.
Soluţie. Volumul total al amestecului de gaze este V=12+5+3=20 l. Fracțiile de volum j ale gazelor vor fi egale:
φ(NH3)= 12:20=0,6; φ(N2)=5:20=0,25; φ(H2)=3:20=0,15.
Masa molară medie se calculează pe baza fracțiilor de volum ale gazelor constitutive ale acestui amestec și a maselor moleculare ale acestora:
M=0,6 · M (NH3) + 0,25 · M(N2)+0,15 · M (H 2) \u003d 0,6 · 17+0,25· 28+0,15· 2 = 17,5.
2.10.4. Calculul fracției de masă a unui element chimic într-un compus chimic
Fracția de masă ω a unui element chimic este definită ca raportul dintre masa unui atom al unui element dat X conținut într-o anumită masă a unei substanțe și masa acestei substanțe m. Fracția de masă este o mărime adimensională. Se exprimă în fracții de unitate:
ω(X) = m(X)/m (0<ω< 1);
sau în procente
ω(X),%= 100 m(X)/m (0%<ω<100%),
unde ω(X) este fracția de masă a elementului chimic X; m(X) este masa elementului chimic X; m este masa substanței.
Exemplul 11 Calculați fracția de masă a manganului în oxidul de mangan (VII).
Soluţie. Masele molare ale substanțelor sunt egale: M (Mn) \u003d 55 g / mol, M (O) \u003d 16 g / mol, M (Mn 2 O 7) \u003d 2M (Mn) + 7M (O) \u003d 222 g/mol. Prin urmare, masa de Mn 2 O 7 cu cantitatea de substanță 1 mol este:
m(Mn2O7) = M(Mn2O7) · n(Mn207) = 222 · 1= 222
Din formula Mn 2 O 7 rezultă că cantitatea de substanță a atomilor de mangan este de două ori mai mare decât cantitatea de substanță a oxidului de mangan (VII). Mijloace,
n(Mn) \u003d 2n (Mn 2 O 7) \u003d 2 mol,
m(Mn)= n(Mn) · M(Mn) = 2 · 55 = 110 g.
Astfel, fracția de masă a manganului în oxidul de mangan (VII) este:
ω(X)=m(Mn): m(Mn207) = 110:222 = 0,495 sau 49,5%.
2.10.5. Stabilirea formulei unui compus chimic prin compoziția sa elementară
Cea mai simplă formulă chimică a unei substanțe este determinată pe baza valorilor cunoscute ale fracțiilor de masă ale elementelor care alcătuiesc această substanță.
Să presupunem că există o probă dintr-o substanță Na x P y O z cu o masă m o g. Luați în considerare modul în care se determină formula sa chimică dacă cantitățile de substanță ale atomilor elementelor, masele lor sau fracțiile de masă în masa cunoscută a substanța sunt cunoscute. Formula unei substanțe este determinată de raportul:
x: y: z = N(Na) : N(P) : N(O).
Acest raport nu se schimbă dacă fiecare dintre termenii săi este împărțit la numărul lui Avogadro:
x: y: z = N(Na)/N A: N(P)/N A: N(O)/N A = ν(Na) : ν(P) : ν(O).
Astfel, pentru a găsi formula unei substanțe, este necesar să se cunoască raportul dintre cantitățile de substanțe ale atomilor din aceeași masă a unei substanțe:
x: y: z = m(Na)/Mr (Na) : m(P)/Mr (P) : m(O)/Mr (O).
Dacă împărțim fiecare termen din ultima ecuație la masa probei m o , atunci obținem o expresie care ne permite să determinăm compoziția substanței:
x: y: z = ω(Na)/M r (Na) : ω(P)/M r (P) : ω(O)/M r (O).
Exemplul 12. Substanța conține 85,71 gr. % carbon și 14,29 gr. % hidrogen. Masa sa molară este de 28 g/mol. Determinați cele mai simple și adevărate formule chimice ale acestei substanțe.
Soluţie. Raportul dintre numărul de atomi dintr-o moleculă C x H y este determinat prin împărțirea fracțiilor de masă ale fiecărui element la masa sa atomică:
x: y \u003d 85,71 / 12: 14,29 / 1 \u003d 7,14: 14,29 \u003d 1: 2.
Astfel, cea mai simplă formulă a unei substanțe este CH2. Cea mai simplă formulă a unei substanțe nu coincide întotdeauna cu formula sa adevărată. În acest caz, formula CH2 nu corespunde valenței atomului de hidrogen. Pentru a găsi adevărata formulă chimică, trebuie să cunoașteți masa molară a unei substanțe date. În acest exemplu, masa molară a substanței este de 28 g/mol. Împărțind 28 la 14 (suma maselor atomice corespunzătoare unității de formulă CH 2), obținem raportul adevărat dintre numărul de atomi dintr-o moleculă:
Obținem adevărata formulă a substanței: C 2 H 4 - etilenă.
În locul masei molare pentru substanțele gazoase și vapori, densitatea pentru orice gaz sau aer poate fi indicată în starea problemei.
În cazul în cauză, densitatea gazului în aer este de 0,9655. Pe baza acestei valori, masa molară a gazului poate fi găsită:
M = M aer · D aer = 29 · 0,9655 = 28.
În această expresie, M este masa molară a gazului C x H y, M aerul este masa molară medie a aerului, D aerul este densitatea gazului C x H y în aer. Valoarea rezultată a masei molare este utilizată pentru a determina adevărata formulă a substanței.
Este posibil ca starea problemei să nu indice fracția de masă a unuia dintre elemente. Se găsește scăzând din unitate (100%) fracțiile de masă ale tuturor celorlalte elemente.
Exemplul 13 Un compus organic conţine 38,71 gr. % carbon, 51,61 gr. % oxigen și 9,68 gr. % hidrogen. Determinați adevărata formulă a acestei substanțe dacă densitatea sa de vapori de oxigen este 1,9375.
Soluţie. Se calculează raportul dintre numărul de atomi din molecula 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.
Masa molară M a unei substanțe este:
M \u003d M (O 2) · D(O2) = 32 · 1,9375 = 62.
Cea mai simplă formulă a unei substanțe este CH 3 O. Suma maselor atomice pentru această unitate de formulă va fi 12+3+16=31. Împărțiți 62 la 31 și obțineți raportul adevărat dintre numărul de atomi din moleculă:
x:y:z = 2:6:2.
Astfel, adevărata formulă a substanței este C 2 H 6 O 2. Această formulă corespunde compoziției alcoolului dihidroxilic - etilenglicol: CH 2 (OH) -CH 2 (OH).
2.10.6. Determinarea masei molare a unei substante
Masa molară a unei substanțe poate fi determinată pe baza densității sale de vapori de gaz cu o masă molară cunoscută.
Exemplul 14 . Densitatea vaporilor unui compus organic în termeni de oxigen este 1,8125. Determinați masa molară a acestui compus.
Soluţie. Masa molară a unei substanțe necunoscute M x este egală cu produsul dintre densitatea relativă a acestei substanțe D și masa molară a substanței M, prin care se determină valoarea densității relative:
M x = D · M = 1,8125 · 32 = 58,0.
Substanțele cu valoarea găsită a masei molare pot fi acetona, propionaldehida și alcoolul alilic.
Masa molară a unui gaz poate fi calculată folosind valoarea volumului său molar la n.c.
Exemplul 15. Masa a 5,6 litri de gaz la n.o. este de 5,046 g. Calculați masa molară a acestui gaz.
Soluţie. Volumul molar de gaz la n.s. este de 22,4 litri. Prin urmare, masa molară a gazului dorit este
M = 5,046 · 22,4/5,6 = 20,18.
Gazul dorit este neonul Ne.
Ecuația Clapeyron-Mendeleev este utilizată pentru a calcula masa molară a unui gaz al cărui volum este dat în condiții nenormale.
Exemplul 16 La o temperatură de 40 ° C și o presiune de 200 kPa, masa a 3,0 litri de gaz este de 6,0 g. Determinați masa molară a acestui gaz.
Soluţie.Înlocuind cantitățile cunoscute în ecuația Clapeyron–Mendeleev, obținem:
M = mRT/PV = 6,0 · 8,31· 313/(200· 3,0)= 26,0.
Gazul luat în considerare este acetilena C2H2.
Exemplul 17 Arderea a 5,6 l (N.O.) de hidrocarbură a produs 44,0 g dioxid de carbon și 22,5 g apă. Densitatea relativă a hidrocarburii în raport cu oxigenul este 1,8125. Determinați adevărata formulă chimică a hidrocarburii.
Soluţie. Ecuația reacției pentru arderea hidrocarburilor poate fi reprezentată astfel:
C x H y + 0,5 (2x + 0,5y) O 2 \u003d x CO 2 + 0,5 y H 2 O.
Cantitatea de hidrocarbură este 5,6:22,4=0,25 mol. În urma reacției, se formează 1 mol de dioxid de carbon și 1,25 moli de apă, care conține 2,5 moli de atomi de hidrogen. Când o hidrocarbură este arsă cu o cantitate de substanță de 1 mol, se obțin 4 moli de dioxid de carbon și 5 moli de apă. Astfel, 1 mol de hidrocarbură conține 4 moli de atomi de carbon și 10 moli de atomi de hidrogen, adică. formula chimică a hidrocarburii C 4 H 10 . Masa molară a acestei hidrocarburi este M=4 · 12+10=58. Densitatea sa relativă de oxigen D=58:32=1,8125 corespunde valorii date în starea problemei, ceea ce confirmă corectitudinea formulei chimice găsite.
Greutatea relativă atomică și moleculară relativă. Molie. numărul lui Avogadro
Metodele moderne de cercetare fac posibilă determinarea unor mase extrem de mici de atomi cu mare precizie. Deci, de exemplu, masa unui atom de hidrogen este de 1,674 10 27 kg, oxigen - 2,667 x 10 -26 kg, carbon - 1,993 x 10 26 kg. În chimie, nu se folosesc valori absolute ale maselor atomice, ci cele relative. În 1961, unitatea de masă atomică (abreviată a.m.u.) a fost adoptată ca unitate de masă atomică, care este 1/12 din masa unui atom al izotopului de carbon „C”. Majoritatea elementelor chimice au atomi cu mase diferite. Prin urmare, masa atomică relativă A, elementul chimic este o valoare egală cu raportul dintre masa medie a unui atom din compoziția izotopică naturală a elementului și 1/12 din masa atomului de carbon 12C. Masele atomice relative ale elementelor se notează cu A, unde indicele r este litera inițială a cuvântului englez relativ - relativ. Intrările Ar(H), Ar(0), Ar(C) înseamnă: masa atomică a hidrogenului, masa atomică a oxigenului și masa atomică a carbonului. De exemplu, Ar(H) = 1,6747x 10-27 = 1,0079; 1/12 x 1.993 x 10 -26Masa atomică relativă este una dintre principalele caracteristici ale unui element chimic. Masa moleculară relativă M a unei substanțe este o valoare egală cu raportul dintre masa medie a unei molecule din compoziția izotopică naturală a unei substanțe și 1/12 din masa unui atom de carbon 12C. În locul termenului „atribuie masa atomică”, poate fi folosit termenul „masă atomică”. Greutatea moleculară relativă este numeric egală cu suma maselor atomice relative ale tuturor atomilor care alcătuiesc molecula substanței. Este ușor de calculat prin formula substanței. De exemplu, Mg(H2O) este compus din 2Ar(H)=2 1,00797=2,01594 Ar(0)=1x15, 9994=15,9994
Mr (H2O) \u003d 18,01534 Aceasta înseamnă că raportul dintre greutatea moleculară a apei este 18,01534, rotunjit, 18. Raportul dintre greutatea moleculară arată cât de mult masa unei molecule a unei substanțe date este mai mare de 1/12 din masa unui atom C +12. Deci, greutatea moleculară a apei este 18. Aceasta înseamnă că masa unei molecule de apă este de 18 ori mai mare decât 1/12 din masa unui atom de C +12. Greutatea moleculară se referă la una dintre caracteristicile principale ale unei substanțe. Molie. Masă molară. Sistemul Internațional de Unități (SI) folosește mol ca unitate de măsură a unei substanțe. Un mol este cantitatea dintr-o substanță care conține tot atâtea unități structurale (molecule, atomi, ioni, electroni și altele) câte atomi există în 0,012 kg din izotopul de carbon C +12. Cunoscând masa unui atom de carbon (1,993 10-26 kg), puteți calcula numărul de atomi de NA în 0,012 kg de carbon: NA \u003d 0,012 kg / mol \u003d 1,993 x 10-26 kg 6,02 x 1023 unități / mol .
Acest număr se numește constanta Avogadro (denumirea HA, dimensiunea 1/mol), arată numărul de unități structurale dintr-un mol de orice substanță. Masa molară este o valoare egală cu raportul dintre masa unei substanțe și cantitatea de substanță. Are unitățile kg/mol sau g/mol; de obicei se notează cu litera M. Masa molară a unei substanțe este ușor de calculat, cunoscând masa moleculei. Deci, dacă masa unei molecule de apă este de 2,99x10-26, kg, atunci masa molară Mr (H2O) \u003d 2,99 10-26 kg 6,02 1023 1 / mol \u003d 0,018 kg / mol sau 18 g / mol. În general, masa molară a unei substanțe, exprimată în g/mol, este numeric egală cu masa relativă atomică sau moleculară relativă a acelei substanțe. -De exemplu, masele atomice si moleculare relative ale lui C, Fe, O, H 2O sunt respectiv 12, 56, 32,18, iar masele lor molare sunt respectiv 12 g/mol, 56 g/mol, 32 g/mol, 18 g / mol. Masa molară poate fi calculată pentru substanțe atât în stare moleculară, cât și în stare atomică. De exemplu, se referă greutatea moleculară relativă a hidrogenului Mr (H 2) \u003d 2 și masa atomică a hidrogenului A (H) \u003d 1. Cantitatea de substanță determinată de numărul de unități structurale (HA) este aceeași în ambele cazuri - 1 mol. Cu toate acestea, masa molară a hidrogenului molecular este de 2 g/mol, iar masa molară a hidrogenului atomic este de 1 g/mol. Un mol de atomi, molecule sau ioni conține numărul acestor particule egal cu constanta Avogadro, de exemplu
1 mol de atomi de C +12 = 6,02 1023 atomi de C +12
1 mol de molecule de H 2 O \u003d 6,02 1023 molecule de H 2 O
1 mol de ioni S0 4 2- = 6,02 1023 ioni S0 4 2-
Masa și cantitatea unei substanțe sunt concepte diferite. Masa este exprimată în kilograme (grame), iar cantitatea unei substanțe este exprimată în moli. Există relații simple între masa unei substanțe (t, g), cantitatea unei substanțe (n, mol) și masa molară (M, g / mol): m=nM, n=m/M M=m/ n Folosind aceste formule, este ușor să calculați masa unei anumite cantități de substanță sau să determinați cantitatea unei substanțe într-un test cunoscut al acesteia sau să găsiți masa molară a unei substanțe.
Pentru a măsura masa unui atom, se folosește masa atomică relativă, care se exprimă în unități de masă atomică (a.m.u.). Masa moleculară relativă este suma maselor atomice relative ale substanțelor.
Concepte
Pentru a înțelege ce este masa atomică relativă în chimie, trebuie înțeles că masa absolută a unui atom este prea mică pentru a fi exprimată în grame și cu atât mai mult în kilograme. Prin urmare, în chimia modernă, 1/12 din masa carbonului este luată ca unitate de masă atomică (amu). Masa atomică relativă este egală cu raportul dintre masa absolută și 1/12 din masa absolută a carbonului. Cu alte cuvinte, masa relativă reflectă de câte ori masa unui atom dintr-o anumită substanță depășește 1/12 din masa unui atom de carbon. De exemplu, masa relativă a azotului este 14, adică atomul de azot conține 14 a. e. m. sau de 14 ori mai mult decât 1/12 dintr-un atom de carbon.
Orez. 1. Atomi și molecule.
Dintre toate elementele, hidrogenul este cel mai ușor, masa sa este de 1 unitate. Cei mai grei atomi au o masă de 300 amu. mânca.
Greutatea moleculară - o valoare care arată de câte ori masa unei molecule depășește 1/12 din masa carbonului. Exprimat și în a. e. m. Masa unei molecule este formată din masa atomilor, prin urmare, pentru a calcula masa moleculară relativă, este necesar să se adauge masele atomilor unei substanțe. De exemplu, greutatea moleculară relativă a apei este 18. Această valoare este suma maselor atomice relative a doi atomi de hidrogen (2) și a unui atom de oxigen (16).
Orez. 2. Carbonul în tabelul periodic.
După cum puteți vedea, aceste două concepte au câteva caracteristici comune:
- masele atomice și moleculare relative ale unei substanțe sunt mărimi adimensionale;
- masa atomică relativă se notează A r , masa moleculară - M r ;
- unitatea de măsură este aceeași în ambele cazuri - a. mânca.
Masele molare și moleculare coincid numeric, dar diferă ca dimensiune. Masa molară este raportul dintre masa unei substanțe și numărul de moli. Ea reflectă masa unui mol, care este egală cu numărul lui Avogadro, adică. 6,02 ⋅ 10 23 . De exemplu, 1 mol de apă cântărește 18 g / mol și M r (H 2 O) \u003d 18 a. e.m. (de 18 ori mai greu decât o unitate de masă atomică).
Cum se calculează
Pentru a exprima masa atomică relativă în mod matematic, ar trebui să se determine că 1/2 parte din carbon sau o unitate de masă atomică este egală cu 1,66⋅10 −24 g. Prin urmare, formula pentru masa atomică relativă este următoarea:
A r (X) = m a (X) / 1,66⋅10 −24 ,
unde m a este masa atomică absolută a substanței.
Masa atomică relativă a elementelor chimice este indicată în tabelul periodic al lui Mendeleev, deci nu trebuie să fie calculată independent atunci când se rezolvă probleme. Masele atomice relative sunt de obicei rotunjite la numere întregi. Excepția este clorul. Masa atomilor săi este de 35,5.
Trebuie remarcat faptul că atunci când se calculează masa atomică relativă a elementelor care au izotopi, se ia în considerare valoarea medie a acestora. Masa atomică în acest caz se calculează după cum urmează:
A r = ΣA r,i n i ,
unde A r,i este masa atomică relativă a izotopilor, n i este conținutul de izotopi din amestecurile naturale.
De exemplu, oxigenul are trei izotopi - 16 O, 17 O, 18 O. Masa lor relativă este 15,995, 16,999, 17,999, iar conținutul lor în amestecuri naturale este de 99,759%, 0,037%, respectiv 0,204%. Împărțind procentele la 100 și înlocuind valorile, obținem:
A r = 15,995 ∙ 0,99759 + 16,999 ∙ 0,00037 + 17,999 ∙ 0,00204 = 15,999 amu
Referindu-ne la tabelul periodic, este ușor să găsiți această valoare într-o celulă de oxigen.
Orez. 3. Tabel periodic.
Greutatea moleculară relativă - suma maselor atomilor unei substanțe:
Indicii de simbol sunt luați în considerare la determinarea valorii masei moleculare relative. De exemplu, calculul masei de H 2 CO 3 este după cum urmează:
M r \u003d 1 ∙ 2 + 12 + 16 ∙ 3 \u003d 62 a. mânca.
Cunoscând greutatea moleculară relativă, se poate calcula densitatea relativă a unui gaz din al doilea, adică. determinați de câte ori o substanță gazoasă este mai grea decât a doua. Pentru aceasta, se utilizează ecuația D (y) x \u003d M r (x) / M r (y).
Ce am învățat?
Din lecția de clasa a VIII-a am învățat despre masa atomică și moleculară relativă. Unitatea de masă atomică relativă este 1/12 din masa carbonului, egală cu 1,66⋅10 −24 g. Pentru a calcula masa, este necesar să se împartă masa atomică absolută a unei substanțe la unitatea de masă atomică (a.m.u.) . Valoarea masei atomice relative este indicată în sistemul periodic al lui Mendeleev în fiecare celulă a elementului. Greutatea moleculară a unei substanțe este suma maselor atomice relative ale elementelor.
Test cu subiecte
Raport de evaluare
Rata medie: 4.6. Evaluări totale primite: 177.
Doctrina atomo-moleculară
Conceptul de atom ca fiind cele mai mici particule indivizibile a apărut în Grecia antică. Bazele științei atomice și moleculare moderne au fost formulate pentru prima dată de M.V. Lomonosov (1748), dar ideile sale, expuse într-o scrisoare privată, erau necunoscute de majoritatea oamenilor de știință. Prin urmare, omul de știință englez J. Dalton, care și-a formulat (1803–1807) principalele postulate, este considerat fondatorul teoriei atomice și moleculare moderne.
1. Fiecare element este format din particule foarte mici - atomi.
2. Toți atomii unui element sunt la fel.
3. Atomii diferitelor elemente au mase diferite și au proprietăți diferite.
4. Atomii unui element nu se transformă în atomi ai altor elemente ca urmare a reacțiilor chimice.
5. Compușii chimici se formează ca urmare a unei combinații de atomi a două sau mai multe elemente.
6. Într-un compus dat, numerele relative de atomi ale diferitelor elemente sunt întotdeauna constante.
Aceste postulate au fost mai întâi dovedite indirect printr-un set de legi stoichiometrice. Stoichiometria - parte a chimiei care studiază compoziția substanțelor și modificarea acesteia în cursul transformărilor chimice. Acest cuvânt este derivat din cuvintele grecești „stechion” – element și „metron” – măsură. Legile stoichiometriei includ legile de conservare a masei, constanța compoziției, rapoarte multiple, rapoarte volumetrice, legea lui Avogadro și legea echivalentelor.
1.3. Legile stoichiometrice
Legile stoichiometriei sunt considerate părți integrante ale AMU. Pe baza acestor legi a fost introdus conceptul de formule chimice, ecuații chimice și valență.
Stabilirea legilor stoichiometrice a făcut posibilă atribuirea unei mase strict definite atomilor elementelor chimice. Masele atomilor sunt extrem de mici. Deci, masa unui atom de hidrogen este 1,67∙10 -27 kg, oxigen - 26,60∙10 -27 kg, carbon - 19,93∙10 -27 kg. Este foarte incomod să folosiți astfel de numere pentru diferite calcule. Prin urmare, din 1961, 1/12 din masa izotopului de carbon 12 C - unitate de masă atomică (a.m.u.). Anterior, se numea unitatea de carbon (c.u.), dar acum acest nume nu este recomandat.
Masa a.m.u este 1,66. 10 -27 kg sau 1,66. 10–24
Masa atomică relativă a unui element (Ar) este raportul dintre masa absolută a unui atom și 1/12 din masa absolută a unui atom din izotopul de carbon 12 C. Cu alte cuvinte, A r arată de câte ori masa unui atom dintr-un anumit element este mai grea decât 1/12 din masa unui atom 12 C. De exemplu, valoarea oxigenului A r rotunjită la un număr întreg este 16; aceasta înseamnă că masa unui atom de oxigen este de 16 ori mai mare decât 1/12 din masa unui atom de 12 C.
Masele atomice relative ale elementelor (Ar) sunt date în Tabelul periodic al elementelor chimice de către D.I. Mendeleev.
Greutate moleculară relativă (M r) O substanta se numeste masa moleculei sale, exprimata in amu.Este egala cu suma maselor atomice ale tuturor atomilor care alcatuiesc molecula substantei si se calculeaza prin formula substantei. De exemplu, masa moleculară relativă a acidului sulfuric H 2 SO 4 este compusă din masele atomice a doi atomi de hidrogen (1∙2 = 2), masa atomică a unui atom de sulf (32) și masa atomică a patru atomi de oxigen. (4∙16 = 64). Este egal cu 98.
Aceasta înseamnă că masa unei molecule de acid sulfuric este de 98 de ori mai mare decât 1/12 din masa unui atom de 12 C.
Masele atomice și moleculare relative sunt cantități relative și, prin urmare, adimensionale.
