Molární hmotnost je hmotnost jednoho molu látky. Mol je určitý počet částic. Toto číslo je 6,022 × 10^23. Toto číslo je významné, protože spojuje mikroskopický svět atomů s makroskopickým světem gramů.
Chemici používají k určení hmotnosti látky molární hmotnost. Toto funguje pro prvky. To funguje pro molekuly. Standardní jednotkou měření je gram na mol (g/mol). Mezinárodní soustava jednotek (SI) používá kilogram na mol (kg/mol). Většina laboratorních prací se však spoléhá na gramy.
Tato čísla lze nalézt v periodické tabulce. Podívejte se na atomovou hmotnost. To je stejné číslo jako molární hmotnost. Vezmeme vodík. Jeho atomová hmotnost je 1,00794. Jeho molární hmotnost je 1,00794 g/mol. Vezmeme dusík. Jeho molární hmotnost je 14,0067 g/mol.
Tato náhoda zjednodušuje výpočty. Nemusíte hledat dvě různé datové sady. Periodická tabulka vám dává klíč k převodu mezi atomy a gramy.
Jak vypočítat molární hmotnost sloučenin
Výpočet molární hmotnosti sloučeniny je jednoduchý. Toto je částka. Sečtete hmotnosti všech atomů ve vzorci.
Za prvé. Identifikujte každý prvek v chemickém vzorci.
Za druhé. Najděte atomovou hmotnost každého prvku v periodické tabulce.
Za třetí. Vynásobte tuto hmotnost počtem atomů daného prvku ve vzorci.
Za čtvrté. Sečtěte všechny své výsledky.
Uvažujme o vodě. H2O.
Dva atomy vodíku. Jeden atom kyslíku.
Vodík má molární hmotnost 1,00794 g/mol.
Kyslík má molární hmotnost 15,999 g/mol.
Výpočet:
2 * 1,00794 = 2,01588
1 * 15,999 = 15,999
Celkem = 18,01488 g/mol.
Ve vědě záleží na zaokrouhlování. Princip je ale jednoduchý. Celková hmotnost molekuly se rovná součtu hmotností jejích složek. To platí pro soli. To platí pro složité organické sloučeniny. To platí pro polymery.
Proč je to důležité mimo třídu?
Léčiva vyžadují přesné dávkování. Rozdíl jednoho miligramu může změnit způsob působení léku.
Věda o materiálech se spoléhá na přesné vztahy.
Environmentální testování měří znečišťující látky v částech na milion.
Bez přesných údajů o molární hmotnosti nemůže žádná z těchto oblastí správně fungovat. Tato čísla nejsou abstraktní. Tvoří základ kvantitativní chemie.
Mostem mezi mikroskopickým světem atomů a makroskopickým světem, který můžeme vážit na váze, je molární hmotnost. Není to jen číslo, které si zapamatujete pro test z chemie. Jedná se o převodní faktor, který umožňuje počítat atomy jejich vážením.
Vzorec je jednoduchý:
Molární hmotnost = hmotnost/množství látky (mol)
Zde je trik, který většině studentů na začátku chybí. Molární hmotnost prvku nebo sloučeniny je číselně stejná jako jejich atomová nebo molekulová hmotnost, ale má jiné měrné jednotky. Přecházíte z jednotek atomové hmotnosti (amu) na gramy na mol (g/mol).
Vezmeme kyslík. Periodická tabulka uvádí jeho atomovou hmotnost jako 15,9994 amu. To znamená, že jeden mol atomů kyslíku váží přesně 15,9994 gramů.
Chcete-li zjistit molární hmotnost sloučeniny, sečtěte hmotnosti jednotlivých prvků. Vynásobte hmotnost každého prvku jeho množstvím ve vzorci.
Zvažte amoniak (NH3).
Potřebujete molární hmotnost dusíku plus tři molární hmotnosti vodíku.
- Dusík: 14,0067 g/mol
- Vodík: 1,00794 g/mol
Takže, 14,0067 + (1,00794 x 3) = 17,03052 g/mol.
Jakmile máte toto číslo, jste schopni převést hmotnost na množství látky. Protože jeden mol obsahuje Avogadrův počet částic (6,022 x 10^23), znalost molární hmotnosti vám umožní přesně určit, kolik částic je obsaženo v gramu látky.
Znáte-li celkovou hmotnost vzorku a molární hmotnost látky, je snadné zjistit počet molů – stačí jeden podělit.
látkové množství (mol) = hmotnost / molární hmotnost
Řekněme, že máte 100gramový válec čpavku. Chcete-li zjistit, kolik krtků máte, vydělte 100 číslem 17,03052. Výsledkem je přibližně 5,87 molů.
To je téměř 6 molů plynu. Nebo asi 3,5 x 10^24 molekul.
“Molární hmotnost je klíčem, který mění hmotnost na kvantitu.”
Běžné molární hmotnosti, které byste měli znát
Nemusíte pokaždé počítat všechny hodnoty od začátku. Zapamatování několika základních hodnot šetří čas a snižuje pravděpodobnost chyb.
Kyslík (O2) : Vzhledem k tomu, že kyslík je dvouatomový, zdvojnásobte atomovou hmotnost. 15,9994 x 2 = 31,9988 g/mol.
Uhlík (C) : Základ organické chemie. 12,011 g/mol.
Oxid uhelnatý (CO) : Uhlík plus kyslík. 12,011 + 15,9994 = 28,0101 g/mol.
Oxid uhličitý (CO2) : Jeden atom uhlíku a dva atomy kyslíku. 12,011 + (2 x 15,9994) = 44,0095 g/mol. To je zásadní pro pochopení emisí skleníkových plynů podle hmotnosti.
Draslík (K) : Důležitý elektrolyt. 39,0983 g/mol.
Sodík (Na) : Druhá strana solné mince. **22.98
