10.3: Молярна маса

Малюнок$\PageIndex{1}$ (Кредит: Бен Міллс (Вікімедіа: Benjah-bmm27); Джерело: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Potassium-dichromate-sample.jpg(opens у новому вікні); Ліцензія: Громадське надбання)

Створюючи розчин, як дізнатися, скільки кожної речовини потрібно вкласти?

Хочу зробити розчин, який містить 1,8 моль дихромата калію. У вас немає балансу, відкаліброваного в кротах, але у вас є один калібрований в грамах. Якщо ви знаєте взаємозв'язок між родимками і кількістю грамів у крота, ви можете використовувати свій баланс для вимірювання необхідної кількості матеріалу.

Молярна маса

Молярна маса визначається як маса одного моля представницьких частинок речовини. Подивившись на таблицю Менделєєва, можна зробити висновок, що молярна маса літію - це$6.94 \: \text{g}$, молярна маса цинку -$65.38 \: \text{g}$, а молярна маса золота -$196.97 \: \text{g}$. Кожна з цих величин містить$6.02 \times 10^{23}$ атоми цього конкретного елемента. Одиницями для молярної маси є грами на моль, або$\text{g/mol}$.

Молярні маси сполук

Молекулярна формула з'єднання вуглекислого газу - це$\ce{CO_2}$. Одна молекула вуглекислого газу складається з 1 атома вуглецю і 2 атомів кисню. Ми можемо обчислити масу однієї молекули вуглекислого газу, склавши разом маси 1 атома вуглецю і 2 атома кисню:

$$12.01 \: \text{amu} + 2 \left( 16.00 \: \text{amu} \right) = 44.01 \: \text{amu}\nonumber$$

Молекулярна маса сполуки - це маса однієї молекули цієї сполуки. Молекулярна маса вуглекислого газу становить$44.01 \: \text{amu}$.

Молярна маса будь-якого з'єднання - це маса в грамах одного моля цього з'єднання. Один моль молекул вуглекислого газу має масу$44.01 \: \text{g}$, тоді як один моль одиниць формули сульфіду натрію має масу$78.04 \: \text{g}$. Молярні маси є$44.01 \: \text{g/mol}$ і$78.04 \: \text{g/mol}$ відповідно. В обох випадках це маса$6.02 \times 10^{23}$ представницьких частинок. Представницькою часткою$\ce{CO_2}$ є молекула, тоді як для$\ce{Na_2S}$ неї - формульна одиниця.

Приклад$\PageIndex{1}$: Molar Mass of a Compound

Кальцієва селітра$\ce{Ca(NO_3)_2}$, використовується як компонент в добриві. Визначити молярну масу кальцієвої селітри.

Рішення

Крок 1: Перерахуйте відомі та невідомі величини та плануйте проблему.

Відомий

• Формула$= \ce{Ca(NO_3)_2}$
• Молярна маса$\ce{Ca} = 40.08 \: \text{g/mol}$
• Молярна маса$\ce{N} = 14.01 \: \text{g/mol}$
• Молярна маса$\ce{O} = 16.00 \: \text{g/mol}$

Невідомий

• молярна маса Ca (NO ₃) ₂

Для початку потрібно проаналізувати формулу. Оскільки$\ce{Ca}$ не вистачає індексу, на одиницю формули припадає один$\ce{Ca}$ атом. 2 поза дужками означає, що на одиницю формули є два нітратні іони, і кожен нітратний іон складається з одного атома азоту та трьох атомів кисню на одиницю формули. Таким чином,$1 \: \text{mol}$ нітрат кальцію містить$1 \: \text{mol}$$\ce{Ca}$ атоми,$2 \: \text{mol}$$\ce{N}$ атоми і$6 \: \text{mol}$$\ce{O}$ атоми.

Крок 2: Розрахуйте

Використовуйте молярні маси кожного атома разом з кількістю атомів у формулі і складіть разом.

$$1 \: \text{mol} \: \ce{Ca} \times \frac{40.08 \: \text{g} \: \ce{Ca}}{1 \: \text{mol} \: \ce{Ca}} = 40.08 \: \text{g} \: \ce{Ca}\nonumber$$

$$2 \: \text{mol} \: \ce{N} \times \frac{14.01 \: \text{g} \: \ce{N}}{1 \: \text{mol} \: \ce{N}} = 28.02 \: \text{g} \: \ce{N}\nonumber$$

$$6 \: \text{mol} \: \ce{O} \times \frac{16.00 \: \text{g} \: \ce{O}}{1 \: \text{mol} \: \ce{O}} = 96.00 \: \text{g} \: \ce{O}\nonumber$$

Молярна маса$\ce{Ca(NO_3)_2} = 40.08 \: \text{g} + 28.02 \: \text{g} + 96.00 \: \text{g} = 164.10 \: \text{g/mol}$

Резюме

• Описані розрахунки для визначення молярної маси атома або з'єднання.

Рецензія

1. Що таке молярна маса Pb?
2. Де ви знаходите молярну масу елемента?
3. Скільки родимок Cl в одній родимці CaCl ₂?
4. Скільки родимок Н в одному молі з'єднання (NH ₄) ₃ PO ₄?
5. Обчисліть молярну масу CaCl ₂.