Хіміки часто вимірюють речовини, використовуючи молярну і молекулярну масу. Прикладом може бути визначення кількості молекул в циліндрі. Хімія вивчає взаємодію атомів і молекул в атомному масштабі.
По-перше, молекула відноситься до складу подібних або різних атомів, розташованих у співвідношеннях. Молекули можуть утворювати хімічні сполуки, залежно від фізичних та хімічних властивостей кожної молекули.
У двох словах, молекулярна маса відноситься до загальної маси речовини. Він підсумовує середню масу окремих атомів у молекулі саме цієї речовини.
Для того, щоб визначити молекулярну масу сполуки X, ви повинні додати атомні маси всіх елементів у складі, включаючи їх множення згідно з приписами у формулі.
Проілюструємо на прикладі нижче. Ці атомні маси взяті безпосередньо з періодичної таблиці елементів. Вони вимірюються в атомних одиницях маси (amu) і так само молекулярна маса.
Приклад 1:
Визначте молекулярну масу H2O та CH3CH2OH.
Відповідь:
Ви повинні оцінити склади заданих молекулярних формул та вивести їх атомні маси з періодичної таблиці. Враховуйте підписки.
Наприклад, H2O вказує, що є два атоми водню та один атом кисню. Атомна маса водню, з періодичної таблиці, становить 1,0079 АМ, а кисню - 15,9994. Молекулярна маса сполуки становить 2 (1,0079) + 15,9994 = 18,0152 аму.
А для визначення молекулярної маси етанолу, іншої формули, наведеної у питанні, ми дотримуємось тих же кроків. Є 2 атоми Карбону, 6 атомів водню та 1 атом кисню. Атомна маса атома Карбону становить 12,011 аму. При цьому молекулярна маса CH3CH2OH становить 2 (12.011) + 6 (1.0079) + 1 (15.9994) = 46.069 аму. Для своєї вправи обчисліть молекулярну формулу етану (C2H4) та CO2.
Тепер щодо поняття молярної маси він визначається як маса в кілограмах або грамах молі речовини. Зазвичай одиницями молярної маси є грам / моль. Моль кисневого елемента має масу 15,9994 грама. Таким чином, молярна маса становитиме 15,9994 г / моль. Наприклад, для сполуки діоксиду вуглецю молярна маса визначається як маса 1 моль молекул у цій сполуці. Число Авогадро, 6,022 х 1023, часто використовується для співвідношення кількості атомів, молекул та інших одиниць, яким дорівнює молярна маса. Наприклад, молярна маса Н2О дорівнюватиме масі в грамах на моль 6,022 х 1023 молекул води. Якщо це здається занадто технічним, ми проілюструємо на прикладі нижче:
Приклад 2:
Визначте молярну масу етанолу.
Відповідь:
У першому прикладі ми визначили молекулярну масу етанолу (C2H5OH). Не збивайте з пантелику іншу формулу, як згадану вище. Ми нещодавно розігрувались зі структурними схемами формули етанолу, хоча співвідношення атомів залишається таким же.
Етанол містить 6,022 х 1023молекули, а молярна маса дорівнює масі етанолу, який містить ці молекули. У нашому попередньому прикладі ми виявили, що молекулярна маса етанолу становить 46,069 одиниць атомної маси. Ця ж процедура дотримується при розрахунку молярної маси.
Один моль етанолу має 2 моль атомів вуглецю, 6 моль атомів водню та один моль атома кисню. Беручи атомні маси з таблиці періодів, ми виявляємо, що молярна маса становить 2 (12,011 г) + 6 (1,0079 г) + 15,9994 г, що дорівнює 46,069 г / місяць. Зауважте однакове значення, але різні одиниці.
Примітка: Молярна маса будь-якої хімічної речовини відноситься до її атомної маси або молекулярної маси в грамах на моль. Значення однакові, але різні одиниці.
Вправа 2:
Обчисліть молярну масу фосфату кальцію (Са3 (PO4) 2). Відповідь має бути 310,177 г / моль.
Що стосується вуглецю, то молярна маса вуглецю, який природним чином, відрізняється від маси, отриманої з таблиці періодів, що належить до ізотопу вуглецю-12 Природно, вуглець містить вуглець-12, вуглець-13 і вуглець-14. Але моль вуглецю все ще містить 6,022 х 1023, але з різними співвідношеннями цих ізотопів.
Молярна маса визначається діленням загальної маси речовини, яка є середньою масою кожного атома, на кількість у молях. Отримана цифра складе грам на моль або кілограми на моль. Молекулярну масу визначають шляхом обчислення маси речовини відповідно до 1/12-го ізотопу вуглецю-12.
Молекулярна маса відноситься до маси молекул, тоді як Молярна маса стосується маси моля речовини.
Молярна маса виражається у грамах на моль, тоді як молекулярна маса виражається як атомні одиниці маси. Це вираження одиниць СІ повертається до того, як ці поняття визначаються як вищезгадані.