Plik masa cząsteczkowa to intensywna właściwość materii, która wiąże pojęcie mola z pomiarami masy. Mówiąc bardziej zwięźle, jest to ilość masy odpowiadająca jednemu molowi substancji; to znaczy ile „waży” liczba Avogadro (6,022 · 102. 3) określonych cząstek.
Jeden mol dowolnej substancji będzie zawierał taką samą liczbę cząstek (jonów, cząsteczek, atomów itp.); jednak jego masa będzie się zmieniać, ponieważ jego wymiary molekularne są określane przez liczbę atomów i izotopów, które składają się na jego strukturę. Im masywniejszy atom lub cząsteczka, tym większa jest jego masa molowa..
Na przykład załóżmy, że zbiera się dokładnie jeden mol dla pięciu różnych związków (górne zdjęcie). Za pomocą wagi zmierzono wyrażoną poniżej masę dla każdego klastra. Ta masa odpowiada masie molowej. Spośród nich purpurowy związek ma najlżejsze cząsteczki, podczas gdy ciemnoniebieski związek ma najcięższe cząsteczki..
Należy zwrócić uwagę, że pokazany jest uogólniony i przesadny trend: im wyższa masa molowa, tym mniejsza ilość próbki, którą należy umieścić na wadze. Jednak ta objętość materii jest również silnie zależna od stanu skupienia każdego związku i jego gęstości..
Indeks artykułów
Masę cząsteczkową można obliczyć na podstawie jej definicji: ilość masy na mol substancji:
M = gramy substancji / mol substancji
W rzeczywistości g / mol jest jednostką, w której zwykle wyrażana jest masa molowa, wraz z kg / mol. Tak więc, jeśli wiemy, ile mamy moli związku lub pierwiastka i zważymy go, dojdziemy bezpośrednio do jego masy molowej, stosując prosty podział.
Masa cząsteczkowa dotyczy nie tylko związków, ale także pierwiastków. Pojęcie moli w ogóle nie dyskryminuje. Dlatego za pomocą układu okresowego ustalamy względne masy atomowe dla interesującego nas pierwiastka i mnożymy jego wartość przez 1 g / mol; to jest stała Avogadro, MLUB.
Na przykład względna masa atomowa strontu wynosi 87,62. Gdybyśmy chcieli mieć jego masę atomową, byłoby to 87,62 amu; ale jeśli szukamy jego masy molowej, to będzie 87,62 g / mol (87,62 · 1g / mol). W ten sposób masy molowe wszystkich pozostałych pierwiastków uzyskuje się w ten sam sposób, nawet bez konieczności wykonywania wspomnianego mnożenia..
Masa molowa związku to nic innego jak suma względnych mas atomowych jego atomów pomnożona przez MLUB.
Na przykład cząsteczka wody, H.dwaLub ma trzy atomy: dwa wodór i jeden tlen. Względne masy atomowe H i O wynoszą odpowiednio 1,008 i 15,999. W ten sposób dodajemy ich masy mnożąc przez liczbę atomów obecnych w cząsteczce związku:
2 H (1,008) = 2,016
1 O (15 999) = 15 999
M(H.dwaO) = (2016 + 15 999) 1 g / mol = 18015 g / mol
Dość powszechną praktyką jest pomijanie MLUB na końcu:
M(H.dwaO) = (2016 + 15 999) = 18015 g / mol
Rozumie się, że masa molowa ma jednostki g / mol.
Właśnie wspomniano o jednej z najbardziej znanych mas molowych: wody 18 g / mol. Ci, którzy są zaznajomieni z tymi obliczeniami, dochodzą do punktu, w którym są w stanie zapamiętać niektóre masy molowe bez konieczności ich wyszukiwania lub obliczania, jak to zostało zrobione powyżej. Niektóre z tych mas molowych, które służą jako przykłady, są następujące:
-LUBdwa: 32 g / mol
-Ndwa: 28 g / mol
-NH3: 17 g / mol
-CH4: 16 g / mol
-WSPÓŁdwa: 44 g / mol
-HCl: 36,5 g / mol
-H.dwapołudniowy zachód4: 98 g / mol
-CH3COOH: 60 g / mol
-Fe: 56 g / mol
Zwróć uwagę, że podane wartości są zaokrąglone. Dla bardziej precyzyjnych celów masy molowe należy wyrazić z dokładnością do większej liczby miejsc po przecinku i obliczyć z należnymi i dokładnymi względnymi masami atomów.
Metodami analitycznymi oszacowano, że roztwór próbki zawiera 0,0267 mola analitu D. Wiadomo również, że jego masa odpowiada 14% próbki o łącznej masie 76 gramów. Obliczyć masę molową domniemanego analitu D..
Musimy określić masę D rozpuszczonego w roztworze. Kontynuujemy:
Masa (D) = 76 g 0,14 = 10,64 g D
Oznacza to, że obliczamy 14% z 76 gramów próbki, co odpowiada gramom analitu D.Na koniec stosujemy definicję masy molowej, ponieważ mamy wystarczająco dużo danych, aby ją obliczyć:
M(D) = 10,64 g D / 0,0267 mol D
= 398,50 g / mol
Co tłumaczy się jako: jeden kret (6.022102. 3) cząsteczek Y ma masę równą 398,50 gramów. Dzięki tej wartości możemy wiedzieć, ile Y chcemy zważyć na wadze w przypadku np. Przygotowania roztworu o stężeniu molowym 5,10-3 M; to znaczy rozpuścić 0,1993 grama Y w jednym litrze rozpuszczalnika:
5 10-3 (mol / l) · (398,50 g / mol) = 0,1993 g Y
Oblicz masę molową kwasu cytrynowego, wiedząc, że jego wzór cząsteczkowy to C6H.8LUB7.
Ta sama formuła C6H.8LUB7 Ułatwia zrozumienie obliczeń, ponieważ od razu podaje liczbę atomów C, H i O w kwasie cytrynowym. Dlatego powtarzamy ten sam krok co dla wody:
6 C · (12,0107) = 72,0642
8 H (1008) = 8064
7 O (15,999) = 111,993
M(kwas cytrynowy) = 72,0642 + 8,064 + 111,993
= 192,1212 g / mol
Obliczyć masę molową pentahydratu siarczanu miedzi, CuSO45HdwaLUB.
Już wcześniej wiemy, że masa molowa wody wynosi 18,015 g / mol. Pomaga nam to uprościć obliczenia, ponieważ pomijamy to na razie i skupiamy się na bezwodnej soli CuSO4.
Mamy, że względne masy atomowe miedzi i siarki wynoszą odpowiednio 63,546 i 32,065. Z tymi danymi postępujemy analogicznie jak w przypadku ćwiczenia 2:
1 Cu (63,546) = 63,546
1 S (32065) = 32065
4 O (15,999) = 63,996
M(CuSO4) = 63,546 + 32,065 + 63,996
= 159,607 g / mol
Ale interesuje nas masa molowa soli pentahydratowanej, a nie bezwodnej. Aby to zrobić, musimy dodać odpowiednią masę wody do wyniku:
5 godzdwaO = 5 (18015) = 90,075
M(CuSO45HdwaO) = 159,607 + 90,075
= 249,682 g / mol
Jeszcze bez komentarzy