Молярна маса – це маса одного молячи речовини. Міль – це певна кількість частинок. Це число дорівнює 6,022×10^23. Це має велике значення, оскільки воно пов’язує мікроскопічний світ атомів з макроскопічним світом грамів.
Хіміки використовують молярну масу, щоб визначити масу речовини. Це працює для елементів. Це працює для молекул. Стандартною одиницею виміру є грам на моль (г/моль). Міжнародна система одиниць (СІ) використовує кілограм на моль (кг/моль). Проте більшість лабораторних робіт спирається на грами.
Ці числа можна знайти у періодичній таблиці. Подивіться на атомну масу. Це те саме число, що й молярна маса. Візьмемо водень. Його атомна маса дорівнює 1,00794. Його молярна маса становить 1,00794 г/моль. Візьмемо азот. Його молярна маса дорівнює 14,0067 г/моль.
Цей збіг спрощує розрахунки. Вам не потрібно шукати два різні набори даних. Періодична таблиця дає ключ до перекладу між атомами і грамами.
Як розрахувати молярну масу для з’єднань
Розрахунок молярної маси з’єднання простий. Це сума. Ви складаєте маси всіх атомів у формулі.
По-перше. Визначте кожен елемент у хімічній формулі.
По-друге. Знайдіть атомну масу кожного елемента у періодичній таблиці.
По-третє. Помножте цю масу на кількість атомів даного елемента у формулі.
По-четверте. Складіть усі отримані результати.
Розглянемо воду. H2O.
Два атоми водню. Один атом кисню.
Водень має молярну масу 1,00794 г/моль.
Кисень має молярну масу 15,999 г/моль.
Розрахунок:
2*1,00794 = 2,01588
1 * 15,999 = 15,999
Разом = 18,01488 г/моль.
Округлення має значення у науці. Але принцип простий. Загальна маса молекули дорівнює сумі мас її складових. Це можна застосувати до солей. Це стосується складних органічних сполук. Це стосується полімерів.
Чому це важливо за межами класу?
У фармацевтиці потрібні точні дозування. Різниця в один міліграм може змінити дію ліків.
Наука про матеріали спирається на точні співвідношення.
Екологічний тест вимірює забруднювачі в частинах на мільйон.
Без точних даних про молярну масу жодна з цих областей не може функціонувати правильно. Ці числа є абстрактними. Вони становлять основу кількісної хімії.
Містом між мікроскопічним світом атомів і макроскопічним світом, який ми можемо зважити на терезах, є молярна маса. Це не просто число, яке необхідно запам’ятати для хімічного тесту. Це коефіцієнт перерахунку, що дозволяє вважати атоми шляхом їхнього зважування.
Формула проста:
Молярна маса = маса/кількість речовини (моль)
Ось хитрість, яку більшість студентів упускають на ранньому етапі. Молярна маса елемента або сполуки чисельно збігається з його атомною або молекулярною масою, але має інші одиниці виміру. Ви переходите від атомних одиниць маси (а.е.м.) до грамів на моль (г/моль).
Візьмемо кисень. У періодичній таблиці його атомна маса зазначена як 15,9994 а. Це означає, що одна моль атомів кисню важить рівно 15,9994 грама.
Щоб знайти молярну масу з’єднання, складіть маси окремих елементів. Помножте масу кожного елемента з його кількість у формулі.
Розглянемо аміак (NH3).
Вам потрібна молярна маса азоту плюс три молярні маси водню.
- Азот: 14,0067 г/моль
- Водень: 1,00794 г/моль
Отже, 14,0067 + (1,00794 x 3) = 17,03052 г/моль.
Отримавши це число, ви отримуєте можливість переводити масу до речовини. Оскільки один моль містить число Авогадро частинок (6,022 x 10^23), знання молярної маси дозволяє точно визначити скільки частинок міститься в грамі речовини.
Якщо ви знаєте загальну масу зразка та молярну масу речовини, знайти кількість молей нескладно – потрібно просто поділити одне на інше.
кількість речовини (моль) = маса/молярна маса
Припустимо, у вас є 100-грамовий балон аміаку. Щоб дізнатись, скільки у вас молей, розділіть 100 на 17,03052. Результат становить приблизно 5,87 моля.
Це майже 6 молей газу. Або близько 3,5 x 10^24 молекул.
“Молярна маса – це ключ, який перетворює вагу на кількість.”
Загальні молярні маси, які слід знати
Вам не потрібно щоразу розраховувати всі значення з нуля. Запам’ятовування кількох базових значень заощаджує час і знижує ймовірність помилок.
Кисень (O2) : Оскільки кисень двоатомний, подвайте атомну масу. 15,9994 x 2 = 31,9988 г/моль.
Вуглець (C) : Основа органічної хімії. 12,011 г/моль.
Оксид вуглецю (CO) : Вуглець плюс кисень. 12,011 + 15,9994 = 28,0101 г/моль.
Діоксид вуглецю (CO2) : Один атом вуглецю та два атоми кисню. 12,011 + (2 x 15,9994) = 44,0095 г/моль. Це важливо для розуміння викидів парникових газів у ваговому вираженні.
Калій (K) : Важливий електроліт. 39,0983 г/моль.
Натрій (Na) : Інша сторона сольової монети. **22,98
