МОЛЯРНАЯ МАССА: КАК ОНА РАССЧИТЫВАЕТСЯ, ПРИМЕРЫ И РЕШАЕМЫЕ УПРАЖНЕНИЯ - ХИМИЯ

Молекулярная масса представляет собой интенсивное свойство материи , которая связывает мольное понятие с массовыми измерениями. Если говорить более кратко, это количество массы, соответствующее одному молю вещества; то есть, сколько «весит» число Авогадро (6,022 · 10 ²³ ) данной частицы.

Один моль любого вещества будет содержать одинаковое количество частиц (ионов, молекул, атомов и т. Д.); однако его масса будет варьироваться, потому что его молекулярные размеры определяются числом атомов и изотопов, составляющих его структуру. Чем массивнее атом или молекула, тем больше их молярная масса.

Разницу молярных масс различных веществ можно поверхностно заметить по кажущемуся количеству их пробы. Источник: Габриэль Боливар.

Например, предположим, что для пяти различных соединений собрана ровно одна моль (верхнее изображение). С помощью весов была измерена масса каждого кластера, указанная ниже. Эта масса соответствует молярной массе. Из всех них у фиолетового соединения самые легкие частицы, а у темно-синего соединения самые тяжелые.

Обратите внимание на обобщенную и преувеличенную тенденцию: чем выше молярная масса, тем меньшее количество пробы необходимо поместить на весы. Однако этот объем вещества также сильно зависит от агрегатного состояния каждого соединения и его плотности.

Как рассчитывается молярная масса?

Определение

Молярную массу можно рассчитать, исходя из ее определения: количество массы на моль вещества:

M = граммы вещества / моль вещества

Фактически, г / моль - это единица, в которой обычно выражается молярная масса, наряду с кг / моль. Таким образом, если мы знаем, сколько у нас молей соединения или элемента, и взвешиваем его, мы получим непосредственно его молярную массу, применив простое деление.

элементы

Молярная масса относится не только к соединениям, но и к элементам. Концепция родинок вообще не делает различий. Поэтому с помощью периодической таблицы мы определяем относительные атомные массы интересующего элемента и умножаем его значение на 1 г / моль; это постоянная Авогадро, М _U .

Например, относительная атомная масса стронция 87,62. Если мы хотим получить его атомную массу, это будет 87,62 а.е.м .; но если мы ищем его молярную массу, то она будет 87,62 г / моль (87,62 · 1 г / моль). Таким образом, молярные массы всех остальных элементов получаются таким же образом, даже без выполнения такого умножения.

соединений

Молярная масса соединения составляет не более , чем сумма относительных атомных масс атомов , умноженных на М _U .

Например, молекула воды H ₂ O имеет три атома: два атома водорода и один кислород. Относительные атомные массы H и O равны 1,008 и 15,999 соответственно. Таким образом, мы складываем их массы, умножая их на количество атомов, присутствующих в молекуле соединения:

2 H (1,008) = 2,016

1 O (15 999) = 15 999

M (H ₂ O) = (2,016 + 15,999) 1 г / моль = 18,015 г / моль

Довольно распространено опускать M _U в конце:

M (H ₂ O) = (2,016 + 15,999) = 18,015 г / моль

Под молярной массой понимается г / моль.

Примеры

Только что была упомянута одна из наиболее известных молярных масс: вода 18 г / моль. Те, кто знаком с этими расчетами, достигают точки, когда они могут запоминать некоторые молярные массы без необходимости искать их или вычислять, как это было сделано выше. Некоторые из этих молярных масс, которые служат в качестве примеров, следующие:

-O ₂ : 32 г / моль

-N ₂ : 28 г / моль

-NH ₃ : 17 г / моль

-CH ₄ : 16 г / моль

-CO ₂ : 44 г / моль

-HCl: 36,5 г / моль

-H ₂ SO ₄ : 98 г / моль

-CH ₃ COOH: 60 г / моль

-Fe: 56 г / моль

Обратите внимание, что данные значения округлены. Для более точных целей молярные массы должны быть выражены с большим числом десятичных знаков и рассчитаны с правильными и точными относительными атомными массами.

Решенные упражнения

Упражнение 1

Аналитическими методами было установлено, что раствор образца содержит 0,0267 моль аналита D. Также известно, что его масса соответствует 14% образца, общая масса которого составляет 76 граммов. Рассчитайте молярную массу предполагаемого аналита D.

Мы должны определить массу D, растворенного в растворе. Продолжаем:

Масса (D) = 76 г 0,14 = 10,64 г D

То есть, мы вычисляем 14% из 76 граммов образца, которые соответствуют грамму аналита D. Затем, наконец, мы применяем определение молярной массы, поскольку у нас достаточно данных для ее расчета:

M (D) = 10,64 г D / 0,0267 моль D

= 398,50 г / моль

Это переводится как: один моль (6,022 · 10 ²³ ) молекул Y имеет массу, равную 398,50 грамма. Благодаря этому значению мы можем знать, сколько Y мы хотим взвесить на весах, если мы хотим, например, приготовить раствор с молярной концентрацией 5 · 10 ^-3 M; то есть растворить 0,1993 грамма Y в одном литре растворителя:

5 10 ^-3 (моль / л) (398,50 г / моль) = 0,1993 г Y

Упражнение 2.

Рассчитайте молярную массу лимонной кислоты, зная, что ее молекулярная формула - C ₆ H ₈ O ₇ .

Та же формула C ₆ H ₈ O ₇ облегчает понимание расчета, поскольку она сразу сообщает нам количество атомов C, H и O, которые находятся в лимонной кислоте. Поэтому повторяем тот же шаг, что и для воды:

6 С (12,0107) = 72,0642

8 часов (1008) = 8,064

7 O (15 999) = 111 993

M (лимонная кислота) = 72,0642 + 8,064 + 111,993

= 192,1212 г / моль

Упражнение 3.

Рассчитайте молярную массу пентагидрата сульфата меди CuSO ₄ · 5H ₂ O.

Мы уже знали, что молярная масса воды составляет 18,015 г / моль. Это помогает нам упростить расчеты, поскольку мы пока опускаем его и сосредоточимся на безводной соли CuSO ₄ .

Мы имеем, что относительные атомные массы меди и серы равны 63,546 и 32,065 соответственно. С этими данными поступаем так же, как с упражнением 2:

1 Cu (63,546) = 63,546

1 S (32 065) = 32 065

4 O (15 999) = 63 996

M (CuSO ₄ ) = 63 546 + 32 065 + 63 996

= 159.607 г / моль

Но нас интересует молярная масса пентагидратной соли, а не безводной. Для этого мы должны добавить к результату соответствующую массу воды:

5 H ₂ O = 5 · (18,015) = 90,075

M (CuSO ₄ · 5H ₂ O) = 159.607 + 90.075

= 249,682 г / моль

Ссылки

Уиттен, Дэвис, Пек и Стэнли. (2008). Химия (8-е изд.). CENGAGE Обучение.
Wikipedia. (2020). Молярная масса. Получено с: en.wikipedia.org
Нисса Гарсия. (2020). Что такое молярная масса? Определение, формула и примеры. Учиться. Получено с: study.com
Доктор Кристи М. Бейли. (SF). Учебное пособие по стехиометрии
Определение молярной массы. Получено с: occc.edu
Хельменстин, Энн Мари, доктор философии. (02 декабря 2019 г.). Пример задачи с молярной массой. Получено с: thinkco.com

МОЛЯРНАЯ МАССА: КАК ОНА РАССЧИТЫВАЕТСЯ, ПРИМЕРЫ И РЕШАЕМЫЕ УПРАЖНЕНИЯ - ХИМИЯ - 2026