Ang mga kamag-anak na masa ng mga atomo at molekula ay tinutukoy gamit ang D.I. Mga halaga ng Mendeleev ng atomic mass. Kasabay nito, kapag nagsasagawa ng mga kalkulasyon para sa mga layuning pang-edukasyon, ang mga halaga ng atomic na masa ng mga elemento ay karaniwang bilugan sa mga integer (maliban sa chlorine, na ang atomic mass ay ipinapalagay na 35.5).
Halimbawa 1 Relative atomic mass ng calcium At r (Ca)=40; relatibong atomic mass ng platinum At r (Pt)=195.
Ang kamag-anak na masa ng isang molekula ay kinakalkula bilang ang kabuuan ng mga kamag-anak na atomic na masa ng mga atom na bumubuo sa molekula na ito, na isinasaalang-alang ang dami ng kanilang sangkap.
Halimbawa 2. Relative molar mass ng sulfuric acid:
M r (H 2 SO 4) \u003d 2A r (H) + A r (S) + 4A r (O) \u003d 2 · 1 + 32 + 4· 16 = 98.
Ang ganap na masa ng mga atomo at molekula ay matatagpuan sa pamamagitan ng paghahati ng masa ng 1 mole ng isang sangkap sa numero ng Avogadro.
Halimbawa 3. Tukuyin ang masa ng isang atom ng calcium.
Desisyon. Ang atomic mass ng calcium ay And r (Ca)=40 g/mol. Ang masa ng isang calcium atom ay magiging katumbas ng:
m (Ca) \u003d A r (Ca) : N A \u003d 40: 6.02 · 10 23 = 6,64· 10 -23 taon
Halimbawa 4 Tukuyin ang masa ng isang molekula ng sulfuric acid.
Desisyon. Ang molar mass ng sulfuric acid ay M r (H 2 SO 4) = 98. Ang masa ng isang molekula m (H 2 SO 4) ay:
m (H 2 SO 4) \u003d M r (H 2 SO 4) : N A \u003d 98: 6.02 · 10 23 = 16,28· 10 -23 taon
2.10.2. Pagkalkula ng dami ng bagay at pagkalkula ng bilang ng mga atomic at molekular na particle mula sa mga kilalang halaga ng masa at dami
Ang dami ng isang sangkap ay natutukoy sa pamamagitan ng paghahati ng masa nito, na ipinahayag sa gramo, sa pamamagitan ng atomic (molar) na masa nito. Ang halaga ng isang substance sa gas na estado sa n.o. ay matatagpuan sa pamamagitan ng paghahati ng volume nito sa dami ng 1 mol ng gas (22.4 l).
Halimbawa 5 Tukuyin ang dami ng sodium substance n(Na) sa 57.5 g ng metallic sodium.
Desisyon. Ang relatibong atomic mass ng sodium ay And r (Na)=23. Ang halaga ng isang substance ay matatagpuan sa pamamagitan ng paghahati ng mass ng metallic sodium sa atomic mass nito:
n(Na)=57.5:23=2.5 mol.
Halimbawa 6 . Tukuyin ang dami ng nitrogen substance, kung ang dami nito sa n.o. ay 5.6 litro.
Desisyon. Ang dami ng nitrogen substance n(N 2) nahanap natin sa pamamagitan ng paghahati ng dami nito sa dami ng 1 mol ng gas (22.4 l):
n(N 2) \u003d 5.6: 22.4 \u003d 0.25 mol.
Natutukoy ang bilang ng mga atomo at molekula sa isang substansiya sa pamamagitan ng pagpaparami ng bilang ng mga atomo at molekula sa sangkap sa numero ni Avogadro.
Halimbawa 7. Tukuyin ang bilang ng mga molekula na nasa 1 kg ng tubig.
Desisyon. Ang dami ng sangkap ng tubig ay matatagpuan sa pamamagitan ng paghahati ng masa nito (1000 g) sa molar mass (18 g / mol):
n (H 2 O) \u003d 1000: 18 \u003d 55.5 mol.
Ang bilang ng mga molekula sa 1000 g ng tubig ay magiging:
N (H 2 O) \u003d 55.5 · 6,02· 10 23 = 3,34· 10 24 .
Halimbawa 8. Tukuyin ang bilang ng mga atom na nasa 1 litro (n.o.) ng oxygen.
Desisyon. Ang dami ng sangkap ng oxygen, ang dami nito sa ilalim ng normal na mga kondisyon ay 1 litro ay katumbas ng:
n(O 2) \u003d 1: 22.4 \u003d 4.46 · 10 -2 mol.
Ang bilang ng mga molekula ng oxygen sa 1 litro (N.O.) ay magiging:
N (O 2) \u003d 4.46 · 10 -2 · 6,02· 10 23 = 2,69· 10 22 .
Dapat tandaan na ang 26.9 · 10 22 molecules ay mapaloob sa 1 litro ng anumang gas sa n.o. Dahil ang molekula ng oxygen ay diatomic, ang bilang ng mga atomo ng oxygen sa 1 litro ay magiging 2 beses na mas malaki, i.e. 5.38 · 10 22 .
2.10.3. Pagkalkula ng average na molar mass ng gas mixture at volume fraction
ang mga gas na nilalaman nito
Ang average na molar mass ng isang gas mixture ay kinakalkula mula sa molar mass ng mga constituent gas ng mixture na ito at ang kanilang mga volume fraction.
Halimbawa 9 Ipagpalagay na ang nilalaman (sa porsyento ng dami) ng nitrogen, oxygen at argon sa hangin ay 78, 21 at 1, ayon sa pagkakabanggit, kalkulahin ang average na molar mass ng hangin.
Desisyon.
M hangin = 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
O humigit-kumulang 29 g/mol.
Halimbawa 10. Ang pinaghalong gas ay naglalaman ng 12 l ng NH 3 , 5 l ng N 2 at 3 l ng H 2 na sinusukat sa n.o. Kalkulahin ang dami ng mga fraction ng mga gas sa pinaghalong ito at ang average na molar mass nito.
Desisyon. Ang kabuuang dami ng pinaghalong gas ay V=12+5+3=20 l. Ang mga volume fraction j ng mga gas ay magiging pantay:
φ(NH 3)= 12:20=0.6; φ(N 2)=5:20=0.25; φ(H 2)=3:20=0.15.
Ang average na molar mass ay kinakalkula batay sa dami ng mga fraction ng mga constituent gas ng pinaghalong ito at ang kanilang mga molekular na masa:
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. Pagkalkula ng mass fraction ng isang elemento ng kemikal sa isang compound ng kemikal
Ang mass fraction ω ng isang kemikal na elemento ay tinukoy bilang ang ratio ng masa ng isang atom ng isang partikular na elemento X na nakapaloob sa isang binigay na masa ng isang sangkap sa masa ng sangkap na ito m. Ang mass fraction ay isang walang sukat na dami. Ito ay ipinahayag sa mga fraction ng isang yunit:
ω(X) = m(X)/m (0<ω< 1);
o sa porsyento
ω(X),%= 100 m(X)/m (0%<ω<100%),
kung saan ang ω(X) ay ang mass fraction ng kemikal na elemento X; Ang m(X) ay ang masa ng kemikal na elemento X; m ay ang masa ng sangkap.
Halimbawa 11 Kalkulahin ang mass fraction ng manganese sa manganese (VII) oxide.
Desisyon. Ang molar mass ng mga sangkap ay pantay: 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. Samakatuwid, ang masa ng Mn 2 O 7 na may halaga ng substance 1 mol ay:
m(Mn 2 O 7) = M(Mn 2 O 7) · n(Mn 2 O 7) = 222 · 1= 222
Mula sa formula Mn 2 O 7 sumusunod na ang dami ng substance ng manganese atoms ay dalawang beses ang halaga ng substance ng manganese oxide (VII). Ibig sabihin,
n(Mn) \u003d 2n (Mn 2 O 7) \u003d 2 mol,
m(Mn)= n(Mn) · M(Mn) = 2 · 55 = 110 g.
Kaya, ang mass fraction ng manganese sa manganese(VII) oxide ay:
ω(X)=m(Mn): m(Mn 2 O 7) = 110:222 = 0.495 o 49.5%.
2.10.5. Pagtatatag ng formula ng isang compound ng kemikal sa pamamagitan ng elemental na komposisyon nito
Ang pinakasimpleng pormula ng kemikal ng isang sangkap ay tinutukoy batay sa mga kilalang halaga ng mga mass fraction ng mga elemento na bumubuo sa sangkap na ito.
Ipagpalagay na mayroong sample ng substance Na x P y O z na may mass m o g. Isaalang-alang kung paano tinutukoy ang chemical formula nito kung ang dami ng substance ng atoms ng mga elemento, ang kanilang mga masa o mass fraction sa kilalang masa ng kilala ang sangkap. Ang formula ng isang sangkap ay tinutukoy ng ratio:
x: y: z = N(Na) : N(P) : N(O).
Hindi nagbabago ang ratio na ito kung ang bawat termino nito ay hinati sa numero ni Avogadro:
x: y: z = N(Na)/N A: N(P)/N A: N(O)/N A = ν(Na) : ν(P) : ν(O).
Kaya, upang mahanap ang formula ng isang sangkap, kinakailangang malaman ang ratio sa pagitan ng mga halaga ng mga sangkap ng mga atom sa parehong masa ng sangkap:
x: y: z = m(Na)/M r (Na) : m(P)/M r (P) : m(O)/M r (O).
Kung hahatiin natin ang bawat termino ng huling equation sa masa ng sample m o , pagkatapos ay makakakuha tayo ng isang expression na nagpapahintulot sa amin na matukoy ang komposisyon ng sangkap:
x: y: z = ω(Na)/M r (Na) : ω(P)/M r (P) : ω(O)/M r (O).
Halimbawa 12. Ang substance ay naglalaman ng 85.71 wt. % carbon at 14.29 wt. % hydrogen. Ang molar mass nito ay 28 g/mol. Tukuyin ang pinakasimple at totoong mga pormula ng kemikal ng sangkap na ito.
Desisyon. Ang ratio sa pagitan ng bilang ng mga atomo sa isang molekula ng C x H y ay natutukoy sa pamamagitan ng paghahati ng mga mass fraction ng bawat elemento sa pamamagitan ng atomic mass nito:
x: y \u003d 85.71 / 12: 14.29 / 1 \u003d 7.14: 14.29 \u003d 1: 2.
Kaya, ang pinakasimpleng formula ng isang sangkap ay CH 2. Ang pinakasimpleng formula ng isang substance ay hindi palaging tumutugma sa totoong formula nito. Sa kasong ito, ang formula CH 2 ay hindi tumutugma sa valency ng hydrogen atom. Upang mahanap ang totoong pormula ng kemikal, kailangan mong malaman ang molar mass ng isang naibigay na sangkap. Sa halimbawang ito, ang molar mass ng substance ay 28 g/mol. Ang paghahati ng 28 sa 14 (ang kabuuan ng atomic mass na tumutugma sa formula unit CH 2), nakuha namin ang tunay na ratio sa pagitan ng bilang ng mga atom sa isang molekula:
Nakukuha namin ang totoong formula ng sangkap: C 2 H 4 - ethylene.
Sa halip na molar mass para sa mga gas na sangkap at singaw, ang density para sa anumang gas o hangin ay maaaring ipahiwatig sa kondisyon ng problema.
Sa kasong isinasaalang-alang, ang densidad ng gas sa hangin ay 0.9655. Batay sa halagang ito, ang molar mass ng gas ay matatagpuan:
M = M hangin · D hangin = 29 · 0,9655 = 28.
Sa expression na ito, ang M ay ang molar mass ng gas C x H y, M ang hangin ay ang average na molar mass ng hangin, D ang hangin ay ang density ng gas C x H y sa hangin. Ang resultang halaga ng molar mass ay ginagamit upang matukoy ang tunay na formula ng sangkap.
Ang kondisyon ng problema ay maaaring hindi magpahiwatig ng mass fraction ng isa sa mga elemento. Ito ay matatagpuan sa pamamagitan ng pagbabawas mula sa pagkakaisa (100%) sa mga mass fraction ng lahat ng iba pang elemento.
Halimbawa 13 Ang isang organic compound ay naglalaman ng 38.71 wt. % carbon, 51.61 wt. % oxygen at 9.68 wt. % hydrogen. Tukuyin ang totoong formula ng sangkap na ito kung ang density ng singaw ng oxygen nito ay 1.9375.
Desisyon. Kinakalkula namin ang ratio sa pagitan ng bilang ng mga atomo sa molekula 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.
Ang molar mass M ng isang substance ay:
M \u003d M (O 2) · D(O2) = 32 · 1,9375 = 62.
Ang pinakasimpleng formula ng isang substance ay CH 3 O. Ang kabuuan ng atomic mass para sa formula unit na ito ay 12+3+16=31. Hatiin ang 62 sa 31 at makuha ang totoong ratio sa pagitan ng bilang ng mga atomo sa molekula:
x:y:z = 2:6:2.
Kaya, ang tunay na pormula ng sangkap ay C 2 H 6 O 2. Ang formula na ito ay tumutugma sa komposisyon ng dihydric alcohol - ethylene glycol: CH 2 (OH) -CH 2 (OH).
2.10.6. Pagpapasiya ng molar mass ng isang substance
Ang molar mass ng isang substance ay maaaring matukoy sa batayan ng gas vapor density nito na may kilalang molar mass.
Halimbawa 14 . Ang vapor density ng ilang organic compound sa mga tuntunin ng oxygen ay 1.8125. Tukuyin ang molar mass ng tambalang ito.
Desisyon. Ang molar mass ng isang hindi kilalang substance M x ay katumbas ng produkto ng relative density ng substance na ito D ng molar mass ng substance M, ayon sa kung saan ang halaga ng relative density ay tinutukoy:
M x = D · M = 1.8125 · 32 = 58,0.
Ang mga sangkap na may natagpuang halaga ng molar mass ay maaaring acetone, propionaldehyde at allyl alcohol.
Ang molar mass ng isang gas ay maaaring kalkulahin gamit ang halaga ng dami ng molar nito sa n.c.
Halimbawa 15. Mass ng 5.6 liters ng gas sa n.o. ay 5.046 g. Kalkulahin ang molar mass ng gas na ito.
Desisyon. Ang dami ng molar ng gas sa n.s. ay 22.4 litro. Samakatuwid, ang molar mass ng nais na gas ay
M = 5.046 · 22,4/5,6 = 20,18.
Ang nais na gas ay neon Ne.
Ang Clapeyron–Mendeleev equation ay ginagamit upang kalkulahin ang molar mass ng isang gas na ang volume ay ibinibigay sa ilalim ng hindi normal na mga kondisyon.
Halimbawa 16 Sa temperatura na 40 ° C at presyon na 200 kPa, ang masa ng 3.0 litro ng gas ay 6.0 g. Tukuyin ang molar mass ng gas na ito.
Desisyon. Ang pagpapalit ng mga kilalang dami sa Clapeyron–Mendeleev equation, makuha natin ang:
M = mRT/PV = 6.0 · 8,31· 313/(200· 3,0)= 26,0.
Ang gas na isinasaalang-alang ay acetylene C 2 H 2.
Halimbawa 17 Ang pagkasunog ng 5.6 l (N.O.) ng hydrocarbon ay gumawa ng 44.0 g ng carbon dioxide at 22.5 g ng tubig. Ang relatibong density ng hydrocarbon na may paggalang sa oxygen ay 1.8125. Tukuyin ang tunay na pormula ng kemikal ng hydrocarbon.
Desisyon. Ang equation ng reaksyon para sa pagkasunog ng mga hydrocarbon ay maaaring kinakatawan bilang mga sumusunod:
C x H y + 0.5 (2x + 0.5y) O 2 \u003d x CO 2 + 0.5 y H 2 O.
Ang dami ng hydrocarbon ay 5.6:22.4=0.25 mol. Bilang resulta ng reaksyon, nabuo ang 1 mol ng carbon dioxide at 1.25 mol ng tubig, na naglalaman ng 2.5 mol ng hydrogen atoms. Kapag ang isang hydrocarbon ay sinunog na may dami ng isang substance na 1 mole, 4 moles ng carbon dioxide at 5 moles ng tubig ang nakuha. Kaya, 1 mol ng hydrocarbon ay naglalaman ng 4 mol ng carbon atoms at 10 mol ng hydrogen atoms, i.e. chemical formula ng hydrocarbon C 4 H 10 . Ang molar mass ng hydrocarbon na ito ay M=4 · 12+10=58. Ang kamag-anak na density ng oxygen nito D=58:32=1.8125 ay tumutugma sa halagang ibinigay sa kondisyon ng problema, na nagpapatunay sa kawastuhan ng nahanap na formula ng kemikal.
Relatibong atomic at relatibong molekular na timbang. Gamu-gamo. Numero ni Avogadro
Ginagawang posible ng mga modernong pamamaraan ng pananaliksik na matukoy ang napakaliit na masa ng mga atom na may mahusay na katumpakan. Kaya, halimbawa, ang masa ng isang hydrogen atom ay 1.674 10 27 kg, oxygen - 2.667 x 10 -26 kg, carbon - 1.993 x 10 26 kg. Sa kimika, hindi ganap na mga halaga ng atomic mass ang tradisyonal na ginagamit, ngunit ang mga kamag-anak. Noong 1961, ang atomic mass unit (pinaikling a.m.u.) ay pinagtibay bilang isang yunit ng atomic mass, na 1/12 ng masa ng isang atom ng carbon isotope "C". Karamihan sa mga elemento ng kemikal ay may mga atomo na may iba't ibang masa. Samakatuwid, ang relatibong atomic mass A, isang kemikal na elemento, ay isang halaga na katumbas ng ratio ng average na masa ng isang atom ng natural na isotopic na komposisyon ng elemento sa 1/12 ng mass ng carbon atom 12C. Ang mga relatibong atomic na masa ng mga elemento ay tinutukoy na A, kung saan ang index r ay ang unang titik ng salitang Ingles na relative - relative. Ang mga entry na Ar(H), Ar(0), Ar(C) ay nangangahulugang: ang atomic mass ng hydrogen, ang atomic mass ng oxygen, at ang atomic mass ng carbon. Halimbawa, Ar(H) = 1.6747x 10-27 = 1.0079; 1/12 x 1.993 x 10 -26Ang kamag-anak na masa ng atom ay isa sa mga pangunahing katangian ng isang elemento ng kemikal. Ang kamag-anak na molekular na timbang M ng isang sangkap ay isang halaga na katumbas ng ratio ng average na masa ng isang molekula ng natural na isotopic na komposisyon ng isang sangkap sa 1/12 ng masa ng isang 12C carbon atom. Sa halip na ang terminong "attributes atomic mass", ang terminong "atomic mass" ay maaaring gamitin. Ang relatibong molekular na timbang ay ayon sa bilang na katumbas ng kabuuan ng mga relatibong atomic na masa ng lahat ng mga atomo na bumubuo sa molekula ng sangkap. Ito ay madaling kalkulahin sa pamamagitan ng formula ng sangkap. Halimbawa, ang Mg(H2O) ay binubuo ng 2Ar(H)=2 1.00797=2.01594 Ar(0)=1x15, 9994=15.9994
Mr (H2O) \u003d 18.01534 Nangangahulugan ito na ang ratio ng molecular weight ng tubig ay 18.01534, bilugan, 18. Ang ratio ng molecular weight ay nagpapakita kung magkano ang mass ng isang molekula ng isang naibigay na substance ay higit sa 1/12 ng ang masa ng isang atom C +12. Kaya, ang molecular weight ng tubig ay 18. Nangangahulugan ito na ang mass ng isang molekula ng tubig ay 18 beses na mas malaki kaysa sa 1/12 ng mass ng isang C +12 atom. Ang molecular weight ay tumutukoy sa isa sa mga pangunahing katangian ng isang substance. Gamu-gamo. Molar mass. Ginagamit ng International System of Units (SI) ang nunal bilang yunit ng dami ng isang substance. Ang mole ay ang dami ng substance na naglalaman ng kasing dami ng structural units (molecules, atoms, ions, electron, at iba pa) dahil may mga atom sa 0.012 kg ng carbon isotope C +12. Alam ang masa ng isang carbon atom (1.993 10-26 kg), maaari mong kalkulahin ang bilang ng NA atoms sa 0.012 kg ng carbon: NA \u003d 0.012 kg / mol \u003d 1.993 x 10-26 kg 6.02 x 1023 units / mol .
Ang numerong ito ay tinatawag na Avogadro constant (designation HA, dimensyon 1/mol), ay nagpapakita ng bilang ng mga structural unit sa isang nunal ng anumang substance. Ang molar mass ay isang halaga na katumbas ng ratio ng mass ng isang substance sa halaga ng isang substance. Mayroon itong mga yunit ng kg/mol o g/mol; kadalasan ito ay tinutukoy ng titik M. Ang molar mass ng isang substance ay madaling kalkulahin, alam ang masa ng molekula. Kaya, kung ang masa ng isang molekula ng tubig ay 2.99x10-26, kg, kung gayon ang molar mass Mr (H2O) \u003d 2.99 10-26 kg 6.02 1023 1 / mol \u003d 0.018 kg / mol, o 18 g / mol. Sa pangkalahatan, ang molar mass ng isang substance, na ipinahayag sa g/mol, ay numerong katumbas ng relative atomic o relative molecular mass ng substance na iyon. -Halimbawa, ang mga kamag-anak na atomic at molekular na masa ng C, Fe, O, H 2O ay ayon sa pagkakabanggit 12, 56, 32.18, at ang kanilang molar mass ay ayon sa pagkakabanggit 12 g / mol, 56 g / mol, 32 g / mol, 18 g / mol. Ang molar mass ay maaaring kalkulahin para sa mga sangkap sa parehong molekular at atomic na estado. Halimbawa, ang kamag-anak na molecular mass ng hydrogen Mr (H 2) \u003d 2, at ang atomic mass ng hydrogen A (H) \u003d 1 ay tumutukoy. sa parehong mga kaso - 1 mol. Gayunpaman, ang molar mass ng molecular hydrogen ay 2 g/mol, at ang molar mass ng atomic hydrogen ay 1 g/mol. Ang isang mole ng mga atomo, molekula o ion ay naglalaman ng bilang ng mga particle na ito na katumbas ng Avogadro constant, halimbawa.
1 mole ng C atoms +12 = 6.02 1023 C atoms +12
1 mol ng H 2 O molekula \u003d 6.02 1023 H 2 O molekula
1 mol ng S0 4 2- ions = 6.02 1023 S0 4 2- ions
Ang masa at dami ng isang sangkap ay magkaibang konsepto. Ang masa ay ipinahayag sa mga kilo (gramo), at ang halaga ng isang sangkap ay ipinahayag sa mga moles. May mga simpleng ugnayan sa pagitan ng mass ng isang substance (t, g), ang dami ng substance (n, mol) at ang molar mass (M, g / mol): m=nM, n=m/M M=m/ n Gamit ang mga formula na ito, madaling kalkulahin ang mass ng isang tiyak ang halaga ng isang substance, o upang matukoy ang dami ng isang substance sa isang kilalang assay nito, o upang mahanap ang molar mass ng isang substance.
Upang sukatin ang masa ng isang atom, ginagamit ang relatibong atomic na masa, na ipinahayag sa atomic mass units (a.m.u.). Ang relatibong molecular mass ay ang kabuuan ng mga relatibong atomic na masa ng mga sangkap.
Mga konsepto
Upang maunawaan kung ano ang kamag-anak na masa ng atom sa kimika, dapat itong maunawaan na ang ganap na masa ng isang atom ay masyadong maliit upang maipahayag sa gramo, at higit pa sa kilo. Samakatuwid, sa modernong kimika, ang 1/12 ng masa ng carbon ay kinuha bilang isang atomic mass unit (amu). Ang relatibong atomic mass ay katumbas ng ratio ng absolute mass sa 1/12 ng absolute mass ng carbon. Sa madaling salita, ang relatibong masa ay sumasalamin kung gaano karaming beses ang masa ng isang atom ng isang partikular na sangkap ay lumampas sa 1/12 ng masa ng isang carbon atom. Halimbawa, ang kamag-anak na masa ng nitrogen ay 14, i.e. ang nitrogen atom ay naglalaman ng 14 a. e. m. o 14 na beses na higit sa 1/12 ng isang carbon atom.
kanin. 1. Mga atomo at molekula.
Sa lahat ng mga elemento, ang hydrogen ang pinakamagaan, ang masa nito ay 1 yunit. Ang pinakamabigat na atomo ay may mass na 300 amu. kumain.
Molecular weight - isang halaga na nagpapakita kung gaano karaming beses ang mass ng isang molekula ay lumampas sa 1/12 ng mass ng carbon. Ipinahayag din sa a. e. m. Ang masa ng isang molekula ay ang kabuuan ng masa ng mga atomo, samakatuwid, upang makalkula ang kamag-anak na molecular mass, kinakailangan upang idagdag ang mga masa ng mga atomo ng sangkap. Halimbawa, ang relatibong molecular weight ng tubig ay 18. Ang halagang ito ay ang kabuuan ng mga relatibong atomic na masa ng dalawang hydrogen atoms (2) at isang oxygen atom (16).
kanin. 2. Carbon sa periodic table.
Gaya ng nakikita mo, ang dalawang konseptong ito ay may ilang karaniwang katangian:
- ang mga relatibong atomic at molekular na masa ng isang sangkap ay walang sukat na dami;
- relatibong atomic mass ay denoted A r , molecular mass - M r ;
- ang yunit ng pagsukat ay pareho sa parehong mga kaso - a. kumain.
Ang molar at molecular mass ay tumutugma ayon sa numero, ngunit naiiba sa dimensyon. Ang molar mass ay ang ratio ng mass ng isang substance sa bilang ng mga moles. Sinasalamin nito ang masa ng isang nunal, na katumbas ng numero ni Avogadro, i.e. 6.02 ⋅ 10 23 . Halimbawa, ang 1 mol ng tubig ay tumitimbang ng 18 g / mol, at M r (H 2 O) \u003d 18 a. e.m. (18 beses na mas mabigat kaysa sa isang atomic mass unit).
Paano magkalkula
Upang maipahayag ang relatibong atomic mass sa matematika, dapat matukoy ng isa na ang 1/2 bahagi ng carbon o isang atomic mass unit ay katumbas ng 1.66⋅10 −24 g. Samakatuwid, ang formula para sa relative atomic mass ay ang mga sumusunod:
A r (X) = m a (X) / 1.66⋅10 −24 ,
kung saan ang m a ay ang absolute atomic mass ng substance.
Ang kamag-anak na atomic mass ng mga elemento ng kemikal ay ipinahiwatig sa periodic table ng Mendeleev, kaya hindi ito kailangang kalkulahin nang nakapag-iisa kapag nilutas ang mga problema. Ang mga kamag-anak na masa ng atom ay karaniwang bilugan sa mga integer. Ang pagbubukod ay chlorine. Ang masa ng mga atom nito ay 35.5.
Dapat pansinin na kapag kinakalkula ang kamag-anak na atomic mass ng mga elemento na may isotopes, ang kanilang average na halaga ay isinasaalang-alang. Ang atomic mass sa kasong ito ay kinakalkula tulad ng sumusunod:
A r = ΣA r,i n i ,
kung saan ang A r,i ay ang relatibong atomic na masa ng isotopes, n i ay ang nilalaman ng isotopes sa natural na mga mixture.
Halimbawa, ang oxygen ay may tatlong isotopes - 16 O, 17 O, 18 O. Ang kanilang kamag-anak na masa ay 15.995, 16.999, 17.999, at ang kanilang nilalaman sa mga natural na mixtures ay 99.759%, 0.037%, 0.204%, ayon sa pagkakabanggit. Ang paghahati ng mga porsyento sa pamamagitan ng 100 at pagpapalit ng mga halaga, nakukuha natin ang:
A r = 15.995 ∙ 0.99759 + 16.999 ∙ 0.00037 + 17.999 ∙ 0.00204 = 15.999 amu
Ang pagtukoy sa periodic table, madaling mahanap ang halagang ito sa isang oxygen cell.
kanin. 3. Periodic table.
Relatibong molekular na timbang - ang kabuuan ng mga masa ng mga atomo ng isang sangkap:
Isinasaalang-alang ang mga indeks ng simbolo kapag tinutukoy ang kamag-anak na halaga ng timbang ng molekular. Halimbawa, ang pagkalkula ng masa ng H 2 CO 3 ay ang mga sumusunod:
M r \u003d 1 ∙ 2 + 12 + 16 ∙ 3 \u003d 62 a. kumain.
Alam ang kamag-anak na molekular na timbang, maaaring kalkulahin ng isa ang kamag-anak na density ng isang gas mula sa pangalawa, i.e. tukuyin kung gaano karaming beses ang isang gaseous substance ay mas mabigat kaysa sa pangalawa. Para dito, ginagamit ang equation na D (y) x \u003d M r (x) / M r (y).
Ano ang natutunan natin?
Mula sa aralin sa ika-8 baitang, natutunan natin ang tungkol sa relatibong atomic at molecular mass. Ang unit ng relative atomic mass ay 1/12 ng mass ng carbon, katumbas ng 1.66⋅10 −24 g. Upang kalkulahin ang masa, kinakailangang hatiin ang absolute atomic mass ng isang substance sa atomic mass unit (a.m.u.) . Ang halaga ng kamag-anak na atomic mass ay ipinahiwatig sa periodic system ng Mendeleev sa bawat cell ng elemento. Ang molecular weight ng isang substance ay ang kabuuan ng relative atomic mass ng mga elemento.
Pagsusulit sa paksa
Pagsusuri ng Ulat
Average na rating: 4.6. Kabuuang mga rating na natanggap: 177.
Atomic-molecular na doktrina
Ang konsepto ng mga atomo bilang ang pinakamaliit na hindi mahahati na mga particle ay nagmula sa sinaunang Greece. Ang mga pundasyon ng modernong atomic at molekular na agham ay unang binuo ni M.V. Lomonosov (1748), ngunit ang kanyang mga ideya, na itinakda sa isang pribadong sulat, ay hindi alam ng karamihan sa mga siyentipiko. Samakatuwid, ang Ingles na siyentipiko na si J. Dalton, na nagbalangkas (1803–1807) ng kanyang mga pangunahing postulate, ay itinuturing na tagapagtatag ng modernong atomic at molekular na teorya.
1. Ang bawat elemento ay binubuo ng napakaliit na particle - mga atomo.
2. Ang lahat ng mga atomo ng isang elemento ay pareho.
3. Ang mga atom ng iba't ibang elemento ay may iba't ibang masa at may iba't ibang katangian.
4. Ang mga atomo ng isang elemento ay hindi nagiging mga atomo ng iba pang elemento bilang resulta ng mga reaksiyong kemikal.
5. Ang mga kemikal na compound ay nabuo bilang resulta ng kumbinasyon ng mga atomo ng dalawa o higit pang elemento.
6. Sa isang ibinigay na tambalan, ang mga relatibong bilang ng mga atomo ng iba't ibang elemento ay palaging pare-pareho.
Ang mga postulate na ito ay unang hindi direktang napatunayan ng isang hanay ng mga stoichiometric na batas. Stoichiometry - bahagi ng kimika na nag-aaral sa komposisyon ng mga sangkap at pagbabago nito sa kurso ng mga pagbabagong kemikal. Ang salitang ito ay nagmula sa mga salitang Griyego na "stechion" - elemento at "metron" - sukat. Kasama sa mga batas ng stoichiometry ang mga batas ng konserbasyon ng masa, constancy ng komposisyon, maramihang ratios, volumetric ratios, batas ni Avogadro at ang batas ng mga katumbas.
1.3. Mga batas ng Stoichiometric
Ang mga batas ng stoichiometry ay itinuturing na mahalagang bahagi ng AMU. Batay sa mga batas na ito, ipinakilala ang konsepto ng mga formula ng kemikal, mga equation ng kemikal at valency.
Ang pagtatatag ng mga stoichiometric na batas ay naging posible na magtalaga ng isang mahigpit na tinukoy na masa sa mga atomo ng mga elemento ng kemikal. Ang masa ng mga atomo ay napakaliit. Kaya, ang masa ng isang hydrogen atom ay 1.67∙10 -27 kg, oxygen - 26.60∙10 -27 kg, carbon - 19.93∙10 -27 kg. Napakahirap gamitin ang mga naturang numero para sa iba't ibang mga kalkulasyon. Samakatuwid, mula noong 1961, 1/12 ng masa ng carbon isotope 12 C - atomic mass unit (a.m.u.). Dati, tinawag itong carbon unit (c.u.), ngunit ngayon ay hindi inirerekomenda ang pangalang ito.
A.m.u. misa ay 1.66. 10 -27 kg o 1.66. 10–24
Relatibong atomic mass ng isang elemento (Ar) ay ang ratio ng absolute mass ng isang atom sa 1/12 ng absolute mass ng isang atom ng carbon isotope 12 C. Sa madaling salita, Isang r ay nagpapakita kung gaano karaming beses ang mass ng isang atom ng isang ibinigay na elemento ay mas mabigat kaysa sa 1/12 ng mass ng isang atom 12 C. Halimbawa, ang halaga ng A r oxygen na bilugan sa isang buong numero ay 16; nangangahulugan ito na ang mass ng isang oxygen atom ay 16 beses na mas malaki kaysa sa 1/12 ng mass ng isang 12 C atom.
Ang mga relatibong atomic na masa ng mga elemento (Ar) ay ibinibigay sa Periodic Table of Chemical Elements ni D.I. Mendeleev.
Relatibong molekular na timbang (M r) ang isang sangkap ay tinatawag na masa ng molekula nito, na ipinahayag sa amu. Ito ay katumbas ng kabuuan ng mga atomic na masa ng lahat ng mga atomo na bumubuo sa molekula ng sangkap at kinakalkula ng pormula ng sangkap. Halimbawa, ang relatibong molecular mass ng sulfuric acid H 2 SO 4 ay binubuo ng atomic mass ng dalawang hydrogen atoms (1∙2 = 2), ang atomic mass ng isang sulfur atom (32) at ang atomic mass ng apat na oxygen atoms (4∙16 = 64). Ito ay katumbas ng 98.
Nangangahulugan ito na ang masa ng isang molekula ng sulfuric acid ay 98 beses na mas malaki kaysa sa 1/12 ng masa ng isang 12 C atom.
Ang mga relatibong atomic at molekular na masa ay mga relatibong dami, at samakatuwid ay walang sukat.
