анонимен
За да направите това, трябва да използвате периодичната таблица. В клетката на всеки елемент се дава число, най-често с точност до 3-4 знака след десетичната запетая - това е относителната молекулна маса (моларна маса) на този елемент. Обикновено молекулното тегло се закръглява нагоре според съответните математически правила, с изключение на хлора - молекулното тегло на хлорния атом е 35,5. Молекулното тегло на сложното вещество е равно на сумата от молекулните тегла на съставните му елементи. Например водата е H2O. Молекулното тегло на водорода е 1, кислорода - 16. Това означава, че молекулното тегло на водата е 2 * 1 + 16 = 18 g / mol.
анонимен
За да определите моларната маса на веществата, трябва:
- имат таблица на периодичната таблица на химичните елементи D.I. Менделеев;
- знае броя на атомите на всеки елемент във формулата на въпросното вещество;
- знаят дефиницията на понятията "моларна маса", "мол".
Формула на веществото
За да се опише вещество, е необходимо да се знае колко атома и какъв тип съдържа една молекула от разглежданото вещество. Например, инертният газ криптон съществува при нормални условия (атмосферно налягане 101325 Pa = 760 mm Hg, температура 273,15 K = 0 ° C) в атомната форма на Kr. Молекулата на въглеродния оксид се състои от два въглеродни атома C и кислороден атом O: CO2. А охлаждащата течност на хладилника - фреон 134 - има по-сложна формула: СF3CFH2.
Определения
Моларна маса Mr е масата на един мол от вещество, измерена в g / mol.
Молът е количеството вещество, което съдържа определен брой атоми от даден тип. Определя се като броя на атомите в 12 g въглероден изотоп C-12 и е равна на константата на Авогадро N = 6,022 * 10 ^ 23 1 / mol.
Изчисляване на моларна маса
За да се определи моларната маса Mr на дадено вещество, е необходимо да се намери атомната маса Ar на всеки елемент, включен в веществото, като се използва таблицата на периодичната система на химичните елементи на D.I. Менделеев и знаят броя на атомите на всеки елемент.
Например, молната маса Mr на натриев тетраборат Na2B4O7 * 10 H2O е:
M r (Na2B4O7 * 10 H2O) = 2 * Ar (Na) + 4 * Ar (B) + 7 * Ar (O) + 10 * 2 * Ar (H) + 10 * Ar (O) = 2 * 23 + 4 * 11 + 7 * 16 + 10 * 2 * 1 * 16 = 223 g / mol.
23 август 2012 гВ практическата и теоретичната химия има две такива понятия като молекулярна (често се заменя с концепцията за молекулно тегло, което не е правилно) и моларна маса. И двете стойности зависят от състава на просто или сложно вещество.
Как да определим моларната маса или молекулната маса? И двете физически величини не могат (или почти не могат) да бъдат намерени чрез директно измерване, например чрез претегляне на вещество на везна. Те се изчисляват въз основа на химичната формула на съединението и атомните маси на всички елементи. Тези стойности са числено равни, но се различават по размерност. Молекулното тегло се изразява в атомни масови единици, които са конвенционална стойност, имат обозначението а. e. m., а също и друго име - "далтон". Единиците за моларна маса се изразяват в g / mol.
Молекулните маси на простите вещества, чиито молекули се състоят от един атом, са равни на техните атомни маси, които са посочени в периодичната таблица. Например за:
- натрий (Na) - 22,99 а. Яжте.;
- желязо (Fe) - 55,85 a. Яжте.;
- сяра (S) - 32,064 a. Яжте.;
- аргон (Ar) - 39,948 a. Яжте.;
- калий (K) - 39,102 a. Яжте.
Също така, молекулните тегла на прости вещества, чиито молекули се състоят от няколко атома на химичен елемент, се изчисляват като произведение на атомната маса на елемента от броя на атомите в молекулата. Например за:
- кислород (O2) - 16. 2 = 32 аму. Яжте.;
- азот (N2) - 14 .2 = 28 amu. Яжте.;
- хлор (Cl2) - 35. 2 = 70 аму. Яжте.;
- озон (O3) - 16. 3 = 48 аму. Яжте.
Молекулните тегла на сложните вещества се изчисляват чрез сумиране на произведенията на атомната маса и броя на атомите за всеки елемент, включен в молекулата. Например за:
- солна киселина (HCl) - 2 + 35 = 37 а. Яжте.;
- въглероден окис (CO) - 12 + 16 = 28 amu. Яжте.;
- въглероден диоксид (CO2) - 12 + 16. 2 = 44 аму. Яжте.
Но как да намерим моларната маса на веществата?
Това не е трудно да се направи, тъй като това е масата на единица от количеството на определено вещество, изразена в молове. Тоест, ако изчисленото молекулно тегло на всяко вещество се умножи по постоянна стойност, равна на 1 g / mol, тогава се получава неговата моларна маса. Например, как намирате моларната маса на въглеродния диоксид (CO2)? От това следва (12 + 16.2) .1 g / mol = 44 g / mol, тоест MSO2 = 44 g / mol. За прости вещества, молекули, съдържащи само един атом на елемент, този индикатор, изразен в g / mol, числено съвпада с атомната маса на елемента. Например, за сярата, MS = 32,064 g / mol. Как да намерим моларната маса на просто вещество, чиято молекула се състои от няколко атома, може да се разгледа с помощта на кислород като пример: MO2 = 16. 2 = 32 g/mol.
Тук са дадени примери за специфични прости или сложни вещества. Но възможно ли е и как да се намери моларната маса на продукт, състоящ се от няколко компонента? Подобно на молекулното тегло, моларната маса на многокомпонентната смес е добавка. Това е сумата от произведенията на моларната маса на компонент от неговата фракция в сместа: M = ∑Mi. Xi, тоест могат да бъдат изчислени както средното молекулно тегло, така и средната моларна маса.
Например въздухът, който съдържа около 75,5% азот, 23,15% кислород, 1,29% аргон и 0,046% въглероден диоксид (останалите примеси, които се съдържат в по-малки количества, могат да бъдат пренебрегнати): Mair = 28. 0,755 + 32. 0,2315 + 40. 0,129 + 44. 0,00046 = 29,08424 g / mol ≈ 29 g / mol.
Как да намерим моларната маса на вещество, ако точността на определяне на атомните маси, посочени в периодичната таблица, е различна? За някои елементи се посочва с точност до десети, за други с точност до стотни, за трети до хилядни, а за такива като радон - до цели, за манган до десет хилядни.
При изчисляване на моларната маса няма смисъл да се извършват изчисления с по-голяма точност от до десети, тъй като те имат практическо приложение, когато чистотата на самите химикали или реагенти ще доведе до голяма грешка. Всички тези изчисления са приблизителни. Но когато химиците изискват по-голяма точност, се правят подходящи корекции, като се използват определени процедури: титърът на разтвора се установява, калибрирането се извършва с помощта на стандартни проби и т.н.
Източник: fb.ruДействително
Всяко вещество се състои от частици с определена структура (молекули или атоми). Моларната маса на просто съединение се изчислява с помощта на периодичната таблица на елементите на D.I. Менделеев. Ако е необходимо да се намери този параметър в сложно вещество, тогава изчислението е дълго и в този случай фигурата се разглежда в справочник или химически каталог, по-специално Sigma-Aldrich.
Концепция за моларна маса
Моларната маса (M) е теглото на един мол вещество. Този параметър за всеки атом може да бъде намерен в периодичната таблица на елементите, той се намира точно под името. Когато се изчислява масата на съединенията, цифрата обикновено се закръглява до най-близкото цяло или десета. За окончателно разбиране откъде идва тази стойност е необходимо да се разбере понятието "къртица". Това е количеството вещество, съдържащо броя на частиците на последния, равен на 12 g от стабилния изотоп на въглерода (12 C). Атомите и молекулите на веществата варират по размер в широк диапазон, докато броят им в мол е постоянен, но масата се увеличава и съответно обемът.
Концепцията за "моларна маса" е тясно свързана с числото на Авогадро (6,02 x 10 23 mol -1). Тази цифра обозначава постоянен брой единици (атоми, молекули) от вещество в 1 мол.
Стойността на моларната маса за химията
Химикалите влизат в различни реакции помежду си. Обикновено уравнението за всяко химическо взаимодействие показва колко молекули или атоми се използват. Такива обозначения се наричат стехиометрични коефициенти. Обикновено се появяват преди формулата. Следователно, количествената характеристика на реакциите се основава на количеството вещество и моларната маса. Те ясно отразяват взаимодействието на атоми и молекули един с друг.
Изчисляване на моларна маса
Атомният състав на всяко вещество или смес от компоненти с известна структура може да се види от периодичната таблица на елементите. Неорганичните съединения, като правило, се записват по брутната формула, тоест без да се обозначава структурата, а само броят на атомите в молекулата. Органичните вещества за изчисляване на моларната маса са посочени по същия начин. Например бензол (C 6 H 6).
Как се изчислява моларната маса? Формулата включва вида и броя на атомите в една молекула. Според таблицата на D.I. Менделеев, моларните маси на елементите се проверяват и всяка цифра се умножава по броя на атомите във формулата.
Въз основа на молекулното тегло и вида на атомите можете да изчислите техния брой в молекула и да съставите формула на съединението.
Моларна маса на елементите
Често за извършване на реакции, изчисления в аналитичната химия и поставяне на коефициенти в уравнения е необходимо познаване на молекулната маса на елементите. Ако молекулата съдържа един атом, тогава тази стойност ще бъде равна на тази на веществото. При наличие на два или повече елемента моларната маса се умножава по техния брой.
Стойността на моларната маса при изчисляване на концентрациите
Този параметър се използва за преизчисляване на почти всички методи за изразяване на концентрацията на вещества. Например, често възникват ситуации при определяне на масовата част въз основа на количеството вещество в разтвор. Последният параметър се изразява в единица mol / литър. За да се определи желаното тегло, количеството на веществото се умножава по моларната маса. Получената стойност се намалява с коефициент 10.
Моларната маса се използва за изчисляване на нормалността на дадено вещество. Този параметър се използва в аналитичната химия за извършване на титри- и гравиметрични методи за анализ, когато е необходима точна реакция.
Измерване на моларна маса
Първият исторически опит е да се измери плътността на газовете по отношение на водорода. Бяха извършени допълнителни изследвания на колигативните свойства. Те включват например осмотично налягане, определяне на разликата в кипене или замръзване между разтвор и чист разтворител. Тези параметри пряко корелират с броя на частиците материя в системата.
Понякога измерването на моларната маса се извършва за вещество с неизвестен състав. Преди това се използва метод като изотермична дестилация. Същността му се състои в поставянето на разтвор на вещество в камера, наситена с пари на разтворител. При тези условия възниква кондензация на парите и температурата на сместа се повишава, достига равновесие и започва да намалява. Освободената топлина на изпаряване се изчислява от промяната в скоростта на нагряване и охлаждане на разтвора.
Основният съвременен метод за измерване на моларната маса е масспектрометрия. Това е основният начин за идентифициране на смеси от вещества. С помощта на съвременни устройства този процес протича автоматично, само първоначално е необходимо да се изберат условията за разделяне на съединенията в пробата. Методът на масспектрометрия се основава на йонизацията на вещество. В резултат на това се образуват различни заредени фрагменти от съединението. Масовият спектър показва съотношението на масата към заряда на йоните.
Определяне на моларната маса за газове
Моларната маса на всеки газ или пара е лесна за измерване. Достатъчно е да използвате контрол. Един и същ обем на газообразно вещество е равен по количество на друго вещество при същата температура. Известен метод за измерване на обема на парата е да се определи количеството изместен въздух. Този процес се извършва с помощта на странично рамо, водещо към измервателното устройство.
Практическо използване на моларната маса
По този начин понятието моларна маса се използва широко в химията. За да се опише процесът, да се създадат полимерни комплекси и други реакции, е необходимо да се изчисли този параметър. Важен момент е да се определи концентрацията на активно вещество във фармацевтично вещество. Например, с помощта на клетъчна култура се изследват физиологичните свойства на ново съединение. Освен това моларната маса е важна в биохимичните изследвания. Например при изучаване на участието в метаболитните процеси на даден елемент. Сега структурата на много ензими е известна, така че е възможно да се изчисли тяхното молекулно тегло, което се измерва главно в килодалтони (kDa). Днес са известни молекулните тегла на почти всички компоненти на човешката кръв, по-специално хемоглобина. Молекулната и моларната маса на веществото в определени случаи са синоними. Техните разлики се крият във факта, че последният параметър е средният за всички изотопи на атома.
Всички микробиологични експерименти за точното определяне на ефекта на дадено вещество върху ензимната система се извършват с помощта на моларни концентрации. Например, в биокатализата и други области, където е необходимо изследване на ензимната активност, се използват понятия като индуктори и инхибитори. За да се регулира активността на ензима на биохимично ниво, е необходимо да се изследва с помощта на точно моларни маси. Този параметър се утвърди в областта на природните и инженерните науки като физика, химия, биохимия, биотехнология. Процесите, характеризирани по този начин, стават по-разбираеми от гледна точка на механизмите, определяне на техните параметри. Преходът от фундаментална наука към приложна наука не е завършен без индикатор за моларна маса, като се започне от физиологични разтвори, буферни системи и завършва с определяне на дозировките на фармацевтичните вещества за организма.
Една от основните единици в Международната система от единици (SI) е единицата за количество вещество е мол.
Молец – това е количеството вещество, което съдържа толкова структурни единици на дадено вещество (молекули, атоми, йони и т.н.), колкото има въглеродни атоми в 0,012 kg (12 g) от въглеродния изотоп 12 С .
Като се има предвид, че стойността на абсолютната атомна маса за въглерод е м(° С) = 1,99 10 26 kg, можете да изчислите броя на въглеродните атоми н Асъдържащи се в 0,012 kg въглерод.
Мол от всяко вещество съдържа същия брой частици от това вещество (структурни единици). Броят на структурните единици, съдържащи се в веществото в количество от един мол, е 6,02 10 23 и се обади номерът на Авогадро (н А ).
Например, един мол мед съдържа 6,02 · 10 23 медни атома (Cu), а един мол водород (H 2) съдържа 6,02 · 10 23 водородни молекули.
Моларна маса(М) е масата на вещество, взето в количество от 1 mol.
Моларната маса се обозначава с буквата M и има размери [g / mol]. Във физиката се използва размерността [kg / kmol].
В общия случай числената стойност на моларната маса на веществото съвпада числено със стойността на неговата относителна молекулна (относителна атомна) маса.
Например, относителното молекулно тегло на водата е:
Мr (Н 2 О) = 2Аr (Н) + Ар (O) = 2 ∙ 1 + 16 = 18 amu
Моларната маса на водата има същата стойност, но се изразява в g / mol:
M (H 2 O) = 18 g/mol.
Така един мол вода, съдържащ 6,02 · 10 23 водни молекули (съответно 2 · 6,02 · 10 23 водородни атома и 6,02 · 10 23 кислородни атома), има маса 18 грама. Във вода количеството вещество е 1 mol, съдържа 2 mol водородни атоми и един мол кислородни атоми.
1.3.4. Връзката между масата на веществото и неговото количество
Познавайки масата на веществото и неговата химическа формула, а оттам и стойността на моларната му маса, е възможно да се определи количеството на веществото и обратно, като се знае количеството на веществото, е възможно да се определи неговата маса. За такива изчисления трябва да използвате формулите:
където ν е количеството вещество, [mol]; м- маса на веществото, [g] или [kg]; M е моларната маса на веществото, [g / mol] или [kg / kmol].
Например, за да намерим масата на натриевия сулфат (Na 2 SO 4) в количество от 5 mol, намираме:
1) стойността на относителното молекулно тегло на Na 2 SO 4, което е сумата от закръглените стойности на относителните атомни маси:
Мr (Na 2 SO 4) = 2Аr (Na) + Ар (S) + 4Аr (O) = 142,
2) числено равната стойност на моларната маса на веществото:
M (Na 2 SO 4) = 142 g / mol,
3) и накрая масата на 5 mol натриев сулфат:
m = ν M = 5 mol 142 g / mol = 710 g.
Отговор: 710.
1.3.5. Връзката между обема на веществото и неговото количество
При нормални условия (н.о.), т.е. при налягане Р равно на 101325 Pa (760 mm Hg) и температура T, равно на 273,15 K (0 С), един мол различни газове и пари заема един и същ обем, равен на 22,4 л.
Обемът, зает от 1 мол газ или пара при нормални условия, се нарича моларен обемгаз и има размер от литър на мол.
V mol = 22,4 l / mol.
Познавайки количеството газообразно вещество (ν ) и моларен обем (V mol) можете да изчислите неговия обем (V) при нормални условия:
V = ν V mol,
където ν е количеството вещество [mol]; V е обемът на газообразното вещество [l]; V mol = 22,4 l / mol.
И обратно, знаейки обема ( V) на газообразно вещество при нормални условия, можете да изчислите неговото количество (ν) :
Моларната маса е величина, която най-често се среща при изчисления в химическата практика. Означава масата на определено количество вещество.
- Формулата на молекула на вещество, където е посочен броят на атомите на елементите, включени в молекулата.
- Атомното тегло на всеки от елементите, които изграждат молекулата. Може да се намери в периодичната таблица на елементите на Менделеев, който вече ни го е изчислил.
Обобщаваме получените резултати, за да получим общата маса на молекулата.
Получената маса на молекулата се умножава по 1 g/mol, за да се получи моларната маса. 1 g / mol е константа на молната маса и представлява масата на един мол от вещество.
Тъй като алгоритъмът за изчисляване на моларната маса е много прост, ако имате интернет под ръка, можете да използвате онлайн калкулатор за прости формули.
За по-сериозни формули, като CO2H.N: N.CO2H, за да увеличите надеждността, си струва да направите изчислението сами, без да се доверявате на разработчиците на калкулатора.
