Određivanje molekulske težine. Molekulska masa. Pogledajte što je "molekularna masa" u drugim rječnicima

Mnogi eksperimenti to pokazuju molekularna veličina jako malo. Linearna veličina molekule ili atoma može se pronaći na različite načine. Na primjer, pomoću elektronskog mikroskopa dobivaju se fotografije nekih velikih molekula, a pomoću ionskog projektora (ionskog mikroskopa) ne samo da možete proučavati strukturu kristala, već i odrediti udaljenost između pojedinih atoma u molekuli.

Pomoću dostignuća suvremene eksperimentalne tehnologije bilo je moguće odrediti linearne dimenzije jednostavnih atoma i molekula koje iznose oko 10-8 cm.Linearne dimenzije složenih atoma i molekula mnogo su veće. Na primjer, veličina proteinske molekule je 43 * 10 -8 cm.

Za karakterizaciju atoma koristi se koncept atomskih radijusa, koji omogućuje približno procjenu međuatomskih udaljenosti u molekulama, tekućinama ili čvrstim tvarima, budući da atomi nemaju jasne granice u veličini. To je atomski radijus- ovo je sfera u kojoj je sadržana većina elektronske gustoće atoma (najmanje 90...95%).

Veličina molekule je toliko mala da se može zamisliti samo pomoću usporedbi. Na primjer, molekula vode je onoliko puta manja od velike jabuke koliko je jabuka manja od kugle zemaljske.

Mol tvari

Mase pojedinih molekula i atoma vrlo su male, pa je u izračunima prikladnije koristiti relativne nego apsolutne vrijednosti mase.

Relativna molekularna težina(ili relativna atomska masa) tvari M r je omjer mase molekule (ili atoma) dane tvari prema 1/12 mase atoma ugljika.

M r = (m 0) : (m 0 C / 12)

gdje je m 0 masa molekule (ili atoma) dane tvari, m 0C je masa atoma ugljika.

Relativna molekulska (ili atomska) masa tvari pokazuje koliko je puta masa molekule tvari veća od 1/12 mase izotopa ugljika C12. Relativna molekulska (atomska) masa izražava se u jedinicama atomske mase.

Jedinica atomske mase– to je 1/12 mase izotopa ugljika C12. Precizna mjerenja su pokazala da je jedinica atomske mase 1,660 * 10 -27 kg, tj.

1 amu = 1,660 * 10 -27 kg

Relativna molekularna masa tvari može se izračunati zbrajanjem relativnih atomskih masa elemenata koji čine molekulu tvari. Relativna atomska masa kemijskih elemenata naznačena je u periodnom sustavu kemijskih elemenata D.I. Mendeljejev.

U periodnom sustavu D.I. Mendeljejev za svaki element je naznačen atomska masa, koji se mjeri u jedinicama atomske mase (amu). Na primjer, atomska masa magnezija je 24,305 amu, odnosno magnezij je dvostruko teži od ugljika, budući da je atomska masa ugljika 12 amu. (ovo proizlazi iz činjenice da je 1 amu = 1/12 mase izotopa ugljika, koji čini većinu ugljikovog atoma).

Zašto mjeriti masu molekula i atoma u amu ako postoje grami i kilogrami? Naravno, možete koristiti ove mjerne jedinice, ali to će biti vrlo nezgodno za pisanje (morat će se koristiti previše brojeva da bi se zapisala masa). Da biste pronašli masu elementa u kilogramima, morate pomnožiti atomsku masu elementa s 1 amu. Atomska masa se nalazi prema periodnom sustavu (ispisano desno od slovne oznake elementa). Na primjer, težina atoma magnezija u kilogramima bila bi:

m 0Mg = 24,305 * 1 a.u.m. = 24,305 * 1,660 * 10 -27 = 40,3463 * 10 -27 kg

Masa molekule može se izračunati zbrajanjem masa elemenata koji čine molekulu. Na primjer, masa molekule vode (H 2 O) bit će jednaka:

m 0H2O = 2 * m 0H + m 0O = 2 * 1,00794 + 15,9994 = 18,0153 a.m. = 29,905 * 10 -27 kg

Madež jednaka je količini tvari u sustavu koji sadrži isti broj molekula koliko ima atoma u 0,012 kg ugljika C 12. To jest, ako imamo sustav s bilo kojom tvari, au tom sustavu ima onoliko molekula te tvari koliko ima atoma u 0,012 kg ugljika, tada možemo reći da u ovom sustavu imamo 1 mol tvari.

Avogadrova konstanta

Količina tvariν je jednak omjeru broja molekula u određenom tijelu prema broju atoma u 0,012 kg ugljika, odnosno broju molekula u 1 molu tvari.

ν = N / N A

gdje je N broj molekula u danom tijelu, N A je broj molekula u 1 molu tvari od koje se tijelo sastoji.

N A je Avogadrova konstanta. Količina tvari mjeri se u molovima.

Avogadrova konstanta je broj molekula ili atoma u 1 molu tvari. Ova je konstanta dobila ime po talijanskom kemičaru i fizičaru Amedeo Avogadro (1776 – 1856).

1 mol bilo koje tvari sadrži isti broj čestica.

NA = 6,02 * 10 23 mol -1

Molekulska masa je masa tvari uzeta u količini od jednog mola:

μ = m 0 * N A

gdje je m 0 masa molekule.

Molarna masa se izražava u kilogramima po molu (kg/mol = kg*mol -1).

Molarna masa povezana je s relativnom molekulskom masom:

μ = 10 -3 * M r [kg*mol -1 ]

Masa bilo koje količine tvari m jednaka je umnošku mase jedne molekule m 0 s brojem molekula:

m = m 0 N = m 0 N A ν = μν

Količina tvari jednaka je omjeru mase tvari i njezine molarne mase:

ν = m/μ

Masa jedne molekule tvari može se pronaći ako su poznate molarna masa i Avogadrova konstanta:

m 0 = m / N = m / νN A = μ / N A

Točnije određivanje mase atoma i molekula postiže se korištenjem masenog spektrometra - uređaja u kojem se snop nabijenih čestica razdvaja u prostoru ovisno o njihovoj masi naboja pomoću električnog i magnetskog polja.

Na primjer, pronađimo molarnu masu atoma magnezija. Kao što smo gore saznali, masa atoma magnezija je m0Mg = 40,3463 * 10 -27 kg. Tada će molarna masa biti:

μ = m 0Mg * N A = 40,3463 * 10 -27 * 6,02 * 10 23 = 2,4288 * 10 -2 kg/mol

Odnosno, 2,4288 * 10 -2 kg magnezija “stane” u jedan mol. Pa, ili oko 24,28 grama.

Kao što vidimo, molarna masa (u gramima) gotovo je jednaka atomskoj masi naznačenoj za element u periodnom sustavu. Stoga, kada označavaju atomsku masu, obično čine ovo:

Atomska masa magnezija je 24,305 amu. (g/mol).

U kemiji se ne koriste apsolutne mase molekula, već se koristi relativna molekulska masa. Pokazuje koliko je puta masa molekule veća od 1/12 mase atoma ugljika. Ova količina je označena sa Mr.

Relativna molekularna masa jednaka je zbroju relativnih atomskih masa atoma koji ga čine. Izračunajmo relativnu molekulsku masu vode.

Znate da molekula vode sadrži dva atoma vodika i jedan atom kisika. Tada će njegova relativna molekularna masa biti jednaka zbroju proizvoda relativne atomske mase svakog kemijskog elementa i broja njegovih atoma u molekuli vode:

Poznavajući relativne molekulske mase plinovitih tvari, može se usporediti njihova gustoća, odnosno izračunati relativna gustoća jednog plina u odnosu na drugi - D(A/B). Relativna gustoća plina A prema plinu B jednaka je omjeru njihovih relativnih molekulskih masa:

Izračunajmo relativnu gustoću ugljičnog dioksida prema vodiku:

Sada izračunavamo relativnu gustoću ugljičnog dioksida prema vodiku:

D(luk/vod) = Mr(luk) : Mr(hid) = 44:2 = 22.

Dakle, ugljikov dioksid je 22 puta teži od vodika.

Kao što znate, Avogadrov zakon vrijedi samo za plinovite tvari. Ali kemičari moraju imati predodžbu o broju molekula i udjelima tekućih ili čvrstih tvari. Stoga su kemičari za usporedbu broja molekula u tvarima uveli vrijednost - molekulska masa .

Molarna masa je označena M, brojčano je jednaka relativnoj molekulskoj težini.

Omjer mase tvari i njezine molarne mase naziva se količina tvari .

Količina tvari je naznačena n. Ovo je kvantitativna karakteristika dijela tvari, zajedno s masom i volumenom. Količina tvari mjeri se u molovima.

Riječ "mol" dolazi od riječi "molekula". Broj molekula u jednakim količinama tvari je isti.

Eksperimentalno je utvrđeno da 1 mol tvari sadrži čestice (na primjer, molekule). Taj se broj naziva Avogadrov broj. A ako tome dodamo mjernu jedinicu - 1/mol, onda će to biti fizikalna veličina - Avogadrova konstanta, koja se označava N A.

Molarna masa se mjeri u g/mol. Fizičko značenje molarne mase je da je ta masa 1 mol tvari.

Prema Avogadrovom zakonu, 1 mol bilo kojeg plina će zauzimati isti volumen. Volumen jednog mola plina nazivamo molarni volumen i označavamo Vn.

U normalnim uvjetima (što je 0 °C i normalni tlak - 1 atm. ili 760 mm Hg ili 101,3 kPa), molarni volumen je 22,4 l/mol.

Tada je količina plinovite tvari na razini tla može se izračunati kao omjer volumena plina i molarnog volumena.

ZADATAK 1. Koja količina tvari odgovara 180 g vode?

ZADATAK 2. Izračunajmo volumen na nultoj razini koji će zauzeti ugljikov dioksid u količini od 6 mol.

Bibliografija

1. Zbirka zadataka i vježbi iz kemije: 8. razred: prema udžbeniku P.A. Orzhekovsky i dr. “Kemija, 8. razred” / P.A. Orzhekovsky, N.A. Titov, F.F. Hegel. - M.: AST: Astrel, 2006. (str. 29-34)
2. Ushakova O.V. Radna bilježnica iz kemije: 8. razred: uz udžbenik P.A. Orzhekovsky i dr. “Kemija. 8. razred” / O.V. Ushakova, P.I. Bespalov, P.A. Orzhekovsky; pod, ispod. izd. prof. godišnje Orzhekovsky - M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006. (str. 27-32)
3. Kemija: 8. razred: udžbenik. za opće obrazovanje ustanove / P.A. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, L.S. Pontak. M.: AST: Astrel, 2005. (§§ 12, 13)
4. Kemija: inorg. kemija: udžbenik. za 8. razred. opće obrazovna ustanova / G.E. Rudzitis, F.G. Feldman. - M.: Obrazovanje, OJSC “Moscow Textbooks”, 2009. (§§ 10, 17)
5. Enciklopedija za djecu. Svezak 17. Kemija / Pogl. ur.V.A. Volodin, Ved. znanstveni izd. I. Leenson. - M.: Avanta+, 2003.

1. Objedinjena zbirka digitalnih obrazovnih izvora ().
2. Elektronička verzija časopisa “Chemistry and Life” ().
3. Testovi iz kemije (online) ().

Domaća zadaća

1.str.69 broj 3; str.73 br. 1, 2, 4 iz udžbenika “Kemija: 8. razred” (P.A. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, L.S. Pontak. M.: AST: Astrel, 2005.).

2. №№ 65, 66, 71, 72 iz Zbirke zadataka i vježbi iz kemije: 8. razred: udžbeniku P.A. Orzhekovsky i dr. “Kemija, 8. razred” / P.A. Orzhekovsky, N.A. Titov, F.F. Hegel. - M.: AST: Astrel, 2006.

Sastav tvari je složen, iako ih tvore sitne čestice – atomi, molekule, ioni. mnoge tekućine i plinovi, kao i neke čvrste tvari. Metali i mnoge soli sastoje se od atoma i nabijenih iona. Sve čestice imaju masu, čak i najmanja, izražena u kilogramima, dobiva vrlo malu vrijednost. Na primjer, m (H 2 O) = 30. 10 -27 kg. Fizičari i kemičari već dugo proučavaju najvažnije karakteristike tvari, poput mase i veličine mikročestica. Temelji su postavljeni u djelima Mihaila Lomonosova i Razmotrimo kako su se pogledi na mikrosvijet od tada promijenili.

Lomonosovljeve ideje o "korpuskulama"

Pretpostavku o diskretnosti izrazili su znanstvenici stare Grčke. U isto vrijeme naziv “atom” je dat najmanjoj nedjeljivoj čestici tijela, “cigli” svemira. Veliki ruski istraživač M. V. Lomonosov pisao je o beznačajno maloj čestici strukture materije, fizički nedjeljivoj - korpuskuli. Kasnije, u radovima drugih znanstvenika, nazvana je "molekula".

Masa molekule, kao i njezine dimenzije, određene su svojstvima atoma koji je čine. Znanstvenici dugo nisu mogli zaviriti duboko u mikrosvijet, što je kočilo razvoj kemije i fizike. Lomonosov je više puta pozivao svoje kolege da proučavaju i u svom radu se oslanjaju na točne kvantitativne podatke - "mjeru i težinu". Zahvaljujući radu ruskog kemičara i fizičara, postavljeni su temelji doktrine o strukturi materije, koja je postala sastavni dio skladne atomsko-molekularne teorije.

Atomi i molekule su "građevni blokovi svemira"

Čak su i mikroskopski mala tijela složena i imaju različita svojstva. Čestice poput atoma, formirane od jezgre i slojeva elektrona, razlikuju se po broju pozitivnih i negativnih naboja, polumjeru i masi. Atomi i molekule ne postoje izolirani unutar tvari; oni privlače različitim snagama. Djelovanje privlačnih sila uočljivije je u krutim tvarima, slabije u tekućinama, a gotovo se i ne osjeća u plinovitim tvarima.

Kemijske reakcije nisu popraćene razaranjem atoma. Najčešće se preuređuju i pojavljuje se druga molekula. Masa molekule ovisi o tome od kojih je atoma nastala. Ali unatoč svim promjenama, atomi ostaju kemijski nedjeljivi. Ali oni mogu biti dio različitih molekula. U tom slučaju atomi zadržavaju svojstva elementa kojem pripadaju. Prije nego što se raspadne na atome, molekula zadržava sva svojstva tvari.

Mikročestica građe tijela je molekula. Masa molekule

Za mjerenje mase makroskopskih tijela koriste se instrumenti od kojih je najstarija vaga. Pogodno je dobiti rezultat mjerenja u kilogramima, jer je to osnovna jedinica Međunarodnog sustava fizikalnih veličina (SI). Da bi se odredila masa molekule u kilogramima, potrebno je zbrojiti atomske mase, uzimajući u obzir broj čestica. Radi praktičnosti uvedena je posebna jedinica mase - atomska. Možete ga napisati kao slovnu skraćenicu (a.u.m.). Ova jedinica odgovara jednoj dvanaestini mase ugljikovog nuklida 12 C.

Izrazimo li pronađenu vrijednost u standardnim jedinicama, dobivamo 1,66. 10 -27 kg. S tako malim pokazateljima mase tijela uglavnom operiraju fizičari. U članku se nalazi tablica iz koje možete saznati kolike su atomske mase nekih kemijskih elemenata. Da biste saznali kolika je masa jedinice u kilogramima, pomnožite atomsku masu ovog kemijskog elementa iz tablice s dva. Kao rezultat toga dobivamo masu molekule koja se sastoji od dva atoma.

Relativna molekularna težina

Teško je raditi u proračunima s vrlo malim količinama, nezgodno je, dovodi do utroška vremena i pogrešaka. Što se tiče mase mikročestica, izlaz iz teške situacije bio je korištenje pojma poznatog kemičarima koji se sastoji od dvije riječi - "atomska masa", njegova oznaka je Ar. Identičan pojam uveden je za molekularnu masu (isti kao i masa molekule). Formula koja povezuje dvije veličine: Mr = m(in-va)/1/12 m(12 C).

Nije neuobičajeno čuti ljude kako kažu "molekularna težina". Ovaj zastarjeli izraz još uvijek se koristi u odnosu na masu molekule, ali sve rjeđe. Činjenica je da je težina još jedna fizikalna veličina – sila koja ovisi o tijelu. Naprotiv, masa služi kao konstantna karakteristika čestica koje sudjeluju u kemijskim procesima i kreću se normalnom brzinom.

Kako odrediti masu molekule

Točno određivanje težine molekule provodi se pomoću uređaja - masenog spektrometra. Za rješavanje problema možete koristiti podatke iz periodnog sustava. Na primjer, masa molekule kisika je 16. 2 = 32. Provedimo jednostavne izračune i pronađimo vrijednost Mr(H 2 O) - relativnu molekularnu težinu vode. Pomoću periodnog sustava utvrđujemo da je masa atoma kisika 16, a atoma vodika 1. Provedimo jednostavne izračune: M r (H 2 O) = 1. 2 + 16 = 18, gdje je M r molekulska težina, H 2 O je molekula vode, H je simbol elementa vodika, O je kemijski simbol kisika.

Izotopne mase

Kemijski elementi u prirodi i tehnici postoje u obliku nekoliko varijanti atoma – izotopa. Svaki od njih ima pojedinačnu masu; njegova vrijednost ne može imati razlomačku vrijednost. Ali atomska masa kemijskog elementa najčešće je broj s nekoliko decimalnih mjesta. Izračuni uzimaju u obzir prevalenciju svake sorte u zemljinoj kori. Stoga mase atoma u periodnom sustavu nisu uvijek cijeli brojevi. Koristeći takve količine za izračune, dobivamo mase molekula, koje također nisu cijeli brojevi. U nekim slučajevima vrijednosti mogu biti zaokružene.

Molekulska masa tvari nemolekularne strukture

Dimenzije i masa molekula

Na elektronskim mikrofotografijama velikih molekula mogu se vidjeti pojedinačni atomi, ali su toliko mali da nisu vidljivi običnim mikroskopom. Linearna veličina čestice bilo koje tvari, poput mase, konstantna je karakteristika. Promjer molekule ovisi o polumjerima atoma koji je čine i njihovom međusobnom privlačenju. Veličine čestica se mijenjaju s povećanjem broja protona i energetskih razina. Atom vodika je najmanji po veličini, polumjer mu je samo 0,5. 10 -8 cm.Atom urana je tri puta veći od atoma vodika. Pravi "divovi" mikrokozmosa su molekule organskih tvari. Dakle, linearna veličina jedne od čestica proteina je 44 . 10 -8 cm.

Ukratko: masa molekula zbroj je masa atoma koji čine njihov sastav. Apsolutna vrijednost u kilogramima može se dobiti množenjem vrijednosti molekularne težine iz periodnog sustava s vrijednošću 1,66. 10 -27 kg.

Molekule su zanemarive u usporedbi s makrotijelima. Na primjer, po veličini, molekula vode H 2 O manja je od jabuke za onoliko koliko je ovo voće manje od našeg planeta.

Međutim, trebali biste jasno razumjeti razliku između molarne mase i molekularne težine, shvaćajući da su one jednake samo brojčano i razlikuju se po dimenzijama.

Molekularne mase složenih molekula mogu se odrediti jednostavnim zbrajanjem relativnih atomskih masa njihovih sastavnih elemenata. Na primjer, molekularna težina vode (H 2 O) je

vidi također

Zaklada Wikimedia. 2010.

• Brahauchenius
• Kanal Elba-Lübeck

Pogledajte što je "molekularna masa" u drugim rječnicima:

MOLEKULARNA MASA- vrijednost mase molekule, izražena u jedinicama atomske mase. Praktično, molekularna masa jednaka je zbroju masa atoma koji su u njoj uključeni (vidi ATOMSKA MASA). Fizički enciklopedijski rječnik. M.: Sovjetska enciklopedija. Glavni urednik A. M. Prokhorov. 1983 ... Fizička enciklopedija

MOLEKULARNA MASA- (molekularna težina) masa molekule izražena u jedinicama atomske mase. Gotovo jednak zbroju masa svih atoma koji čine molekulu. Vrijednosti molekulske mase koriste se u kemijskim, fizičkim i kemijsko-inženjerskim proračunima... Veliki enciklopedijski rječnik

MOLEKULARNA MASA- (molna masa), pojam se ranije koristio za označavanje RELATIVNE MOLEKULARNE MASE... Znanstveni i tehnički enciklopedijski rječnik

Molekulska težina M m- Molekulska masa, M. m. * molekularna masa, M. m. * molekularna masa ili M. m. masa molekule koja nema svoje mjerne jedinice, pa se pojam “molekulska težina” (vidi) obično koristi u tom smislu... Genetika. enciklopedijski rječnik

molekularna masa- - Teme biotehnologije EN molekularna masa ... Vodič za tehničke prevoditelje

Molekulska masa- je relativna vrijednost, omjer mase molekule dane tvari prema 1/12 mase atoma izotopa ugljika C12. [Usherov Marshak A.V. Konkretna znanost: leksikon. M.: RIF Građevinski materijali. 2009. – 112 str.] Naziv pojma: Opći pojmovi... ... Enciklopedija pojmova, definicija i objašnjenja građevinskih materijala

MOLEKULARNA MASA- zbroj masa atoma koji čine datu molekulu; izraženo u jedinicama atomske mase (amu). Od 1. a. e.m. (ponekad se naziva dalton, D) jednak je 1/12 mase atoma nuklida 12 C i u SI jedinicama mase iznosi 1,66057,10 27 kg, tada ... ... Kemijska enciklopedija

molekularna masa- santykinė molekulinė masė statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Molekulės vidutinės masės arba tiksliai apibrėžto medžiagos darinio masės ir nuklido ¹²C atomo masės 1/12 dalies dalmu o. atitikmenys: engl. molekularna masa;……

molekularna masa- santykinė molekulinė masė statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Molekulę sudarančių atomų santykinių atominių masių suma, skaitine verte lygi medžiagos molio masei. atitikmenys: engl. molekularna masa; Molekularna težina;… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

molekularna masa- santykinė molekulinė masė statusas T sritis chemija apibrėžtis Molekulę sudarančių atomų santykinių atominių masių suma, skaitine verte lygi vieno medžiagos molio masei. atitikmenys: engl. molekularna masa; Molekularna težina; relativna molekulska masa… Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

molekularna masa- (molekulska težina), masa molekule izražena u jedinicama atomske mase. Gotovo jednak zbroju masa svih atoma koji čine molekulu. Vrijednosti molekularne mase koriste se u kemijskim, fizičkim i kemijsko inženjerskim izračunima. *... enciklopedijski rječnik

knjige

• Karakteristike ugljikovodika. Analiza numeričkih podataka i njihove preporučene vrijednosti. Referentna publikacija, Yu. A. Lebedev, A. N. Kizin, T. S. Papina, I. Sh. Saifullin, Yu. E. Moshkin, Ova knjiga predstavlja najvažnije numeričke karakteristike niza ugljikovodika, među kojima su sljedeće fizikalno-kemijske konstante: molekulska težina , temperatura... Kategorija: Kemija Izdavač: LENAND, Proizvođač: LENAND, Kupite za 3578 UAH (samo Ukrajina)
• Hijaluronska kiselina u injekcijskoj kozmetologiji, Khabarov Vladimir Nikolaevich, Knjiga sadrži brojne literarne podatke i rezultate autorovih vlastitih znanstvenih istraživanja u području medicinske primjene hijaluronske kiseline. Detaljno obrađena pitanja... Kategorija: Kožne i spolne bolesti Izdavač:

Molekulska masa je jedan od temeljnih pojmova u modernoj kemiji. Njegovo uvođenje postalo je moguće nakon znanstvenog potkrepljenja Avogadrove izjave da se mnoge tvari sastoje od sitnih čestica - molekula, od kojih se svaka sastoji od atoma. Ovu prosudbu znanost uvelike duguje talijanskom kemičaru Amadeu Avogadru, koji je znanstveno potkrijepio molekularnu strukturu tvari i dao kemiji mnoge od najvažnijih pojmova i zakona.

Jedinice mase elemenata

U početku je atom vodika uzet kao osnovna jedinica atomske i molekularne mase kao najlakši element u Svemiru. Ali atomske mase su uglavnom izračunate na temelju njihovih kisikovih spojeva, pa je odlučeno odabrati novi standard za određivanje atomskih masa. Uzeta je atomska masa kisika 15, atomska masa najlakše tvari na Zemlji, vodika, 1. Godine 1961. sustav kisika za određivanje težine bio je općeprihvaćen, ali je stvarao određene neugodnosti.

Godine 1961. usvojena je nova ljestvica relativnih atomskih masa, čiji je standard bio izotop ugljika 12 C. Jedinica atomske mase (skraćeno amu) je 1/12 mase ovog standarda. Trenutno je atomska masa masa atoma, koja se mora izraziti u amu.

Masa molekula

Masa molekule bilo koje tvari jednaka je zbroju masa svih atoma koji tvore tu molekulu. Najlakša molekularna težina plina je vodik; njegov spoj se piše kao H2 i ima vrijednost blizu dva. Molekula vode sastoji se od atoma kisika i dva atoma vodika. To znači da je njegova molekularna masa 15,994 + 2*1,0079=18,0152 amu. Najveću molekularnu masu imaju složeni organski spojevi – proteini i aminokiseline. Molekularna težina strukturne jedinice proteina kreće se od 600 do 10 6 i više, ovisno o broju peptidnih lanaca u ovoj makromolekularnoj strukturi.

Madež

Uz standardne jedinice za masu i volumen, u kemiji se koristi jedna sasvim posebna sistemska jedinica - mol.

Mol je količina tvari koja sadrži onoliko strukturnih jedinica (iona, atoma, molekula, elektrona) koliko je sadržano u 12 grama izotopa 12 C.

Kod upotrebe mjere količine tvari potrebno je naznačiti na koje se strukturne jedinice misli. Kao što slijedi iz koncepta "mola", u svakom pojedinačnom slučaju potrebno je točno naznačiti o kojim strukturnim jedinicama govorimo - na primjer, mol H + iona, mol molekula H 2 itd.

Molarna i molekularna masa

Masa 1 mola tvari mjeri se u g/mol i naziva se molarna masa. Odnos između molekulske i molarne mase može se napisati kao jednadžba

ν = k × m/M, gdje je k koeficijent proporcionalnosti.

Lako je reći da će za bilo koji omjer koeficijent proporcionalnosti biti jednak jedinici. Doista, izotop ugljika ima relativnu molekulsku masu od 12 amu, a, prema definiciji, molarna masa ove tvari je 12 g/mol. Omjer molekularne mase i molarne mase je 1. Iz ovoga možemo zaključiti da molarna i molekularna masa imaju iste brojčane vrijednosti.

Volumeni plina

Kao što znate, sve tvari oko nas mogu biti u krutom, tekućem ili plinovitom agregatnom stanju. Za čvrsta tijela najčešća osnovna mjera je masa, za čvrsta tijela i tekućine - volumen. To je zbog činjenice da čvrste tvari zadržavaju svoj oblik i konačne dimenzije.Tekuće i plinovite tvari nemaju konačne dimenzije. Osobitost bilo kojeg plina je da je udaljenost između njegovih strukturnih jedinica - molekula, atoma, iona - mnogo puta veća od istih udaljenosti u tekućinama ili krutinama. Na primjer, jedan mol vode u normalnim uvjetima zauzima volumen od 18 ml - otprilike jednaku količinu kao jedna jušna žlica. Volumen jednog mola fino kristalne kuhinjske soli je 58,5 ml, a volumen 1 mola šećera je 20 puta veći od mola vode. Plinovi zahtijevaju još više prostora. Jedan mol dušika u normalnim uvjetima zauzima 1240 puta veći volumen od jednog mola vode.

Dakle, volumeni plinovitih tvari bitno se razlikuju od volumena tekućih i čvrstih tvari. To je zbog razlike u udaljenosti između molekula tvari u različitim agregacijskim stanjima.

Normalni uvjeti

Stanje bilo kojeg plina uvelike ovisi o temperaturi i tlaku. Na primjer, dušik pri temperaturi od 20 °C zauzima volumen od 24 litre, a pri 100 °C pri istom tlaku - 30,6 litara. Kemičari su uzeli u obzir ovu ovisnost, pa je odlučeno da se sve operacije i mjerenja s plinovitim tvarima svedu na normalne uvjete. U cijelom svijetu parametri normalnih uvjeta su isti. Za plinovite kemikalije ovo je:

• Temperatura 0°C.
• Tlak 101,3 kPa.

Za normalne uvjete usvojena je posebna kratica - br. Ponekad ova oznaka nije napisana u problemima, tada biste trebali pažljivo ponovno pročitati uvjete problema i dovesti zadane parametre plina u normalne uvjete.

Izračunavanje volumena 1 mola plina

Na primjer, nije teško izračunati jedan mol bilo kojeg plina, poput dušika. Da biste to učinili, prvo morate pronaći vrijednost njegove relativne molekulske mase:

M r (N 2) = 2×14 = 28.

Budući da je relativna molekulska masa tvari brojčano jednaka molarnoj masi, tada M(N2)=28 g/mol.

Eksperimentalno je utvrđeno da je u normalnim uvjetima gustoća dušika 1,25 g/litri.

Zamijenimo ovu vrijednost standardnom formulom, poznatom iz školskog tečaja fizike, gdje:

• V je volumen plina;
• m je masa plina;
• ρ je gustoća plina.

Nalazimo da je molarni volumen dušika u normalnim uvjetima

V(N 2) = 25 g/mol: 1,25 g/litra = 22,4 l/mol.

Ispada da jedan mol dušika zauzima 22,4 litre.

Ako izvršite takvu operaciju sa svim postojećim plinovitim tvarima, možete doći do nevjerojatnog zaključka: volumen bilo kojeg plina u normalnim uvjetima je 22,4 litre. Bez obzira o kakvom je plinu riječ, kakva mu je struktura te fizikalno-kemijska svojstva, jedan mol ovog plina zauzimat će volumen od 22,4 litre.

Molarni volumen plina jedna je od najvažnijih konstanti u kemiji. Ova konstanta omogućuje rješavanje mnogih kemijskih problema povezanih s mjerenjem svojstava plinova u normalnim uvjetima.

Rezultati

Molekularna težina plinovitih tvari važna je za određivanje količine tvari. A ako istraživač zna količinu tvari određenog plina, može odrediti masu ili volumen takvog plina. Za isti dio plinovite tvari istovremeno su zadovoljeni sljedeći uvjeti:

ν = m/ M ν= V/ V m.

Ako uklonimo konstantu ν, možemo izjednačiti ova dva izraza:

Na taj način možete izračunati masu jednog dijela tvari i njen volumen, a postaje poznata i molekularna masa ispitivane tvari. Pomoću ove formule možete jednostavno izračunati omjer volumena i mase. Kada se ova formula svede na oblik M= m V m /V, postat će poznata molarna masa željenog spoja. Da bi se izračunala ova vrijednost, dovoljno je znati masu i volumen plina koji se proučava.

Treba imati na umu da je nemoguća stroga podudarnost između stvarne molekularne težine tvari i one koja se nalazi pomoću formule. Svaki plin sadrži puno nečistoća i dodataka koji čine određene promjene u njegovoj strukturi i utječu na određivanje njegove mase. Ali te fluktuacije unose promjene do trećeg ili četvrtog decimalnog mjesta u pronađenom rezultatu. Stoga su za školske probleme i pokuse pronađeni rezultati prilično uvjerljivi.