4.2: Молярна маса

Last updated
Save as PDF

Page ID: 18135

$ \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } $ $ \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} $$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$ $ \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$ $ \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$ $ \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$ $ \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$ $ \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$ $ \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$ $ \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$ $ \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$ $ \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$ $\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$ $ \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$ $ \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$ $ \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$ $ \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$ $ \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$ $ \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$ $ \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$ $ \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$ $ \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

Як ми описали в розділі 4.1, в хімії термін моль може використовуватися для опису конкретного числа. Кількість речей у крота велике, дуже велике (6.0221415 х 10 ²³). Ми всі знайомі з загальним копіювальним папером, який поставляється в 500 аркушів пачок. Якщо скласти 6.02 x 10 ²³ аркушів цього паперу, купа досягла б від землі до Місяця 80 мільярдів разів! Крота величезна кількість, і оцінивши це, ви також можете отримати розуміння того, наскільки малі молекули і атоми насправді.

Хіміки працюють одночасно на рівні окремих атомів, а на рівні зразків досить великих, щоб працювати з ними в лабораторії. Для того, щоб переходити між цими двома шкалами, їм часто потрібно знати, скільки атомів або молекул є у зразку, з яким вони працюють. Концепція, яка дозволяє нам подолати ці дві шкали, - це молярна маса. Молярна маса визначається як маса в грамах одного моля речовини. Одиниці молярної маси - грами на моль, скорочено г/моль.

Маса одного ізотопу будь-якого даного елемента (ізотопної атомної маси) - це величина, що відноситься до маси цього ізотопу з масою ізотопу вуглецю-12 ( ${\ стиль відображення {} _ {6} ^ {12} {\ text {C}}}$ ); атом вуглецю з шістьма протонами і шістьма нейтронами в ядрі, оточений шістьма електронами. Атомна маса елемента - відносне середнє значення всіх природних ізотопів цього елемента, а атомна маса - це число, яке з'являється в періодичній таблиці. Ми визначили моль на основі ізотопної атомної маси вуглецю-12. За визначенням, молярна маса вуглецю-12 чисельно однакова, і тому становить рівно 12 грам. Узагальнюючи це визначення, молярна маса будь-якої речовини в грамах на моль чисельно дорівнює масі цієї речовини, вираженої в одиницях атомної маси. Наприклад, атомна маса атома кисню становить 16.00 amu; це означає, що молярна маса атома кисню становить 16.00 г/моль. Крім того, якщо у вас 16.00 грам атомів кисню, ви знаєте з визначення моля, що ваш зразок містить 6,022 х 10 ²³ атома кисню.

Поняття молярної маси також може бути застосовано до з'єднань. Для молекули (наприклад, азоту, N ₂) маса молекули - це сума атомних мас двох атомів азоту. Для азоту маса молекули N ₂ просто (14,01 + 14,01) = 28,02 аму. Це називається молекулярною масою, а молекулярна маса будь-якої молекули - це просто сума атомних мас усіх елементів цієї молекули. Таким чином, молярна маса молекули N ₂ становить 28,02 г/моль. Для сполук, які не є молекулярними (іонні сполуки), неправильно використовувати термін «молекулярна маса» і «формула маси», як правило, замінюється. Це пояснюється тим, що в іонних сполуках немає окремих молекул. Однак, говорячи про моль іонного з'єднання, ми все одно будемо використовувати термін молярна маса. Так, формульна маса гідрокарбонату кальцію становить 117,10 аму, а молярна маса гідрокарбонату кальцію - 117,10 грам на моль (г/моль).

Вправа$\PageIndex{1}$

Find the molar mass of each of the following compounds:

Sand - silicon dioxide (SiO₂)
Draino - sodium hydroxide (NaOH)
Nutrasweet - Aspartame (C₁₄H₁₈N₂O₅)
Bone phosphate - calcium phosphate Ca₃(PO₄)₂