Как найти молярную массу элемента в химии

Загрузить PDF

Атомы слишком малы, чтобы измерять ими массу химических веществ. Для работы с реальными количествами материи ученые ввели понятие моля. В один моль вещества входит столько же атомов, сколько содержится в 12 граммах изотопа углерод-12, что составляет примерно 6,022 x 10²³ атомов. Эта постоянная величина получила название числа Авогадро.^[1] Данная константа применима для описания количества атомов или молекул любых веществ, причем масса одного моля вещества называется его молярной массой.

1

Ознакомьтесь с понятием молярной массы. Молярной массой какого-либо вещества называют массу (в граммах) одного моля этого вещества.^[2] Молярную массу химического элемента можно вычислить, умножив атомную массу этого элемента на коэффициент пересчета, измеряемый в граммах на моль (г/моль).
2
Определите относительную атомную массу элемента. Относительной атомной массой какого-либо элемента называется средняя масса всех его изотопов, выраженная в атомных единицах массы (а.е.м.).^[3] Ее можно узнать из периодической таблицы Менделеева. Найдите в таблице необходимый элемент и обратите внимание на число, приведенное под символом этого элемента. Это нецелое число, имеющее знаки после десятичной запятой.
- К примеру, относительная атомная масса водорода составляет 1,007, у углерода она равна 12,0107, у кислорода − 15,9994, у хлора − 35,453.
3
Умножьте относительную атомную массу на коэффициент пересчета, равный 0,001 килограмма, или 1 грамм на моль. Тем самым, переведя атомные единицы массы в граммы на моль, вы определите молярную массу элемента. Для водорода у вас получится 1,007 грамма на моль, для углерода − 12,0107 грамма на моль, для кислорода − 15,9994 грамма на моль, и для хлора − 35,453 грамма на моль.
- Некоторые элементы состоят из молекул, каждая из которых образована из двух или более атомов. Для того, чтобы определить молярную массу элемента, молекулы которого состоят из двух атомов (например, водорода, кислорода или хлора), следует найти его относительную атомную массу, умножить ее на коэффициент пересчета в граммы и дополнительно умножить на 2 (число атомов в одной молекуле).
- В случае H₂ находим: 1,007 x 2 = 2,014 грамма на моль; для O₂ получаем: 15,9994 x 2 = 31,9988 грамма на моль; для Cl₂: 35,453 x 2 = 70,096 грамма на моль.
Реклама

1
Определите химическую формулу вещества. В этой формуле содержится информация о количестве атомов всех элементов, входящих в состав молекулы данного вещества. Химическую формулу интересующего вас вещества можно найти в справочнике по химии. Например, хлористоводородная (соляная) кислота имеет формулу HCl, а для глюкозы формула записывается как C₆H₁₂O₆. По химической формуле вещества вы сможете определить число атомов каждого элемента, входящего в его состав.
- В случае HCl молекула состоит из одного атома водорода и одного атома хлора.
- Молекула глюкозы C₆H₁₂O₆ состоит из 6 атомов углерода, 12 атомов водорода и 6 атомов кислорода.
2
Найдите относительные атомные массы всех элементов, входящих в состав данного вещества. Пользуясь периодической таблицей Менделеева, определите относительную атомную массу каждого элемента. Эта масса указана под символом соответствующего элемента. Как и в первом методе, необходимо умножить эти относительные атомные массы на 1 грамм/моль.
- Относительные атомные массы входящих в соляную кислоту водорода и хлора составляют 1,007 г/моль и 35,453 г/моль соответственно.
- Относительные атомные массы элементов, входящих в состав глюкозы, равны 12,0107 г/моль (углерод), 1,007 г/моль (водород) и 15,9994 г/моль (кислород).
3
Вычислите молярную массу каждого элемента, входящего в состав химического соединения. Умножьте атомную массу элемента на количество атомов этого элемента, содержащихся в одной молекуле вещества. Таким образом вы найдете относительное количество каждого элемента, входящего в состав рассматриваемого соединения.^[4]
- Молярные массы элементов, входящих в состав соляной кислоты HCl, составляют 1,007 грамма на моль (водород) и 35,453 грамма на моль (хлор).
- Для элементов, входящих в состав глюкозы C₆H₁₂O₆, получаем следующие молярные массы: 12,0107 x 6 = 72,0642 г/моль (углерод); 1,007 x 12 = 12,084 г/моль (водород); 15,9994 x 6 = 95,9964 г/моль (кислород).
4
Сложите молярные массы всех элементов, входящих в состав химического соединения. Таким образом вы определите молярную массу данного соединения. Возьмите найденные ранее молярные массы элементов и сложите их. В результате у вас получится молярная масса интересующего вас вещества.
- Для соляной кислоты находим: 1,007 + 35,453 = 36,460 г/моль. Таким образом, масса одного моля соляной кислоты составляет 36,46 грамма.
- Молярная масса глюкозы составляет 72,0642 + 12,084 + 95,9964 = 180,1446 г/моль, то есть в одном моле глюкозы содержится приблизительно 180,14 грамма.
Реклама

Советы

Для большинства химических элементов относительные атомные массы известны с точностью до 4 знаков после запятой. В расчетах обычно учитывается только 2 знака после запятой. Поэтому, например, в лаборатории молярную массу водорода записали бы как 36,46 г/моль, а глюкозы − как 180,14 г/моль.

Что вам понадобится

Справочник по химии или периодическая таблица Менделеева
Калькулятор

Об этой статье

Эту страницу просматривали 108 704 раза.

Была ли эта статья полезной?

Источник

Молярная масса

4.2

Средняя оценка: 4.2

Всего получено оценок: 875.

4.2

Средняя оценка: 4.2

Всего получено оценок: 875.

Атомы и молекулы – мельчайшие частицы вещества, поэтому в качестве единицы измерения можно выбрать массу одного из атомов и выражать массы других атомов в соотношении с выбранной. Так что же такое молярная масса, и какова ее размерность?

Что такое молярная масса?

Основоположником теории атомных масс был ученый Дальтон, который составил таблицу атомных масс и принял массу атома водорода за единицу.

Молярная масса – это масса одного моля вещества. Моль, в свою очередь, – количество вещества, в котором содержится определенное количество мельчайших частиц, которые участвуют в химических процессах. Количество молекул, содержащихся в одном моле, называют числом Авогадро. Эта величина является постоянной и не изменяется.

Рис. 1. Формула числа Авогадро.

Таким образом, молярная масса вещества – это масса одного моля, в котором находится 6,02*10^23 элементарных частиц.

Число Авогадро получило свое название в честь итальянского ученого Амедео Авагадро, который доказал, что число молекул в одинаковых объемах газов всегда одинаково

Молярная масса в Международной системе СИ измеряется в кг/моль, хотя обычно эту величину выражают в грамм/моль. Эта величина обозначается английской буквой M, а формула молярной массы выглядит следующим образом:

M=m/v,

где m – масса вещества, а v – количество вещества.

Рис. 2. Расчет молярной массы.

Как найти молярную массу вещества?

Вычислить молярную массу того или иного вещества поможет таблица Д. И. Менделеева. Возьмем любое вещество, например, серную кислоту.Ее формула выглядит следующим образом: H₂ SO₄. Теперь обратимся к таблице и посмотрим, какова атомная масса каждого из входящих в состав кислоты элементов. Серная кислота состоит из трех элементов – водород, сера, кислород. Атомная масса этих элементов соответственно – 1, 32, 16.

Получается, что суммарная молекулярная масса равна 98 атомных единиц массы (1*2+32+16*4). Таким образом, мы выясняли, что один моль серной кислоты весит 98 грамм.

Молярная масса вещества численно равна относительной молекулярной массе, если структурными единицами вещества являются молекулы. Молярная масса вещества также может быть равна относительной атомной массе, если структурными единицами вещества являются атомы.

Вплоть до 1961 года за атомную единицу массы принимали атом кислорода, но не целый атом а его 1/16 часть. При этом химическая и физическая единицы массы не были одинаковыми. Химическая была на 0,03% больше, чем физическая.

В настоящее время в физике и химии принята единая система измерения. В качестве стандартной е.а.м. выбрана 1/12 часть массы атома углерода.

Рис. 3. Формула единицы атомной массы углерода.

Молярная масса любого газа или пара измеряется очень легко. Достаточно использовать контроль. Один и тот же объем газообразного вещества равен по количеству вещества другому при одинаковой температуре. Известным способом измерения объема пара является определение количество вытесненного воздуха. Такой процесс осуществляется с использованием бокового отвода, ведущего к измерительному устройству.

Понятие молярной массы является очень важным для химии. Ее расчет необходим для создания полимерных комплексов и множества других реакций. В фармацевтике с помощью молярной массы определяют концентрацию данного вещества в субстанции. Также молярная масса важна при провидении биохимических исследований (обменный процесс в элементе).

В наше время благодаря развитию науки известны молекулярные массы практически всех составляющих крови, в том числе и гемоглобина.

Что мы узнали?

В 8 классе по химии важной темой является «молярная масса вещества». Молярная масса – важное физическое и химическое понятие. Молярная масса — характеристика вещества, отношение массы вещества к количеству молей этого вещества, то есть масса одного моля вещества. измеряется она в кг/моль или грамм/моль.

Тест по теме

Доска почёта

Чтобы попасть сюда – пройдите тест.

Александр Котков

10/10
Регина Медникова

10/10
Юля Владимировна

10/10
Ольга Королёва

8/10
Дима Торопов

10/10

Оценка доклада

4.2

Средняя оценка: 4.2

Всего получено оценок: 875.

А какая ваша оценка?

Источник

Для того чтобы разобраться с понятием «молярная масса», необходимо вспомнить важный химический термин «моль». Моль тесно связан с химической константой – числом Авогадро и химическим элементом углерод (С), который взят за основу при определении количества вещества, равного 1 молю. Помнить наизусть его значение необязательно, любой электронный или бумажный справочник легко напомнит нам, что число Авогадро (оно обозначается NА) составляет 6,02х10²³. Это число частиц вещества (количество молекул или атомов), которое содержится в одном его моле. Принято считать, что в 1 моле любого химического соединения содержится такое количество вещества, которое содержат 12 г атома углерода.

Простыми словами молярную массу можно идентифицировать как «вес 1 моля химического вещества».

В международной системе единиц СИ в соответствии с принятыми стандартами молярную массу определяют в граммах на моль (г/моль). В определенных случаях ее также указывают в кг/моль, если так удобнее производить расчеты. В процессе решения задач по химии молярную массу обозначают большой буквой «М».

Молярную массу не надо путать с весом молекулы, атома и иона, эти понятия отнюдь не тождественны, хотя их числовые величины могут и совпадать. Далеко не для всех химических веществ молярная масса и молекулярный вес равны друг другу. Молярная и молекулярная массы соединений имеют одинаковые значения для химических веществ, состоящих из атомов.

Важно

Не путайте молярную массу с весом молекулы!

Рассмотрим это на примере галогена из 7-й группы таблицы Менделеева – хлора (CL):
• атом хлора Cl «весит» 35,5;
• ион хлора Cl^– – 35,5;
• молекула хлора Cl² – 71.
Отличаются между собой эти значения и для другого газа – азота (N₂):
• молекула азота, состоящая из 2 атомов, имеет массу 28;
• атом элемента N – 14.

Вывод напрашивается сам по себе – молярные массы элемента, иона и вещества могут существенно различаться.

Как вычислить молярную массу

Чтобы рассчитать значение молярной массы химического вещества, целесообразно придерживаться следующего алгоритма:

Подготовить таблицу Менделеева (она может понадобиться для определения валентности и атомных масс химических элементов).
Правильно составить химическую формулу вещества, пользуясь знаниями об основных классах неорганических соединений и их свойствах и сведениями, почерпнутыми из таблицы Менделеева, например:

углекислый газ – СО₂;
серная кислота – Н₂SO₄;
хлорид кальция CaCL₂;
гидроксид алюминия Al(OH)₃.

Прежде всего при составлении формул соединений необходимо помнить о валентности элементов, из которых они состоят.

Определяем молекулярный вес и молярную массу каждого из вышеуказанных химических соединений (вес атомов опять берем в ячейке химического элемента в таблице Менделеева):

СО₂ – 1 атом углерода (12) + 2 атома кислорода (32) = 44;
Н₂SO₄ – 2 атома водорода (2) + 1 атом серы (32) + 4 атома кислорода (64) = 98;
CaCL₂ – 1 атом кальция (40) + 2 атома хлора (71) = 111;
Al(OH)₃ – 1 атом алюминия (27) + 3 атома водорода (3) + 3 атома кислорода (48) = 78.

Как видно из приведенных примеров, для выполнения необходимых вычислений достаточно сложить значения атомных масс элементов, находящихся в составе сложных веществ. Для простых веществ следует взять этот показатель, относящийся к соответствующему элементу, из таблицы Менделеева, принимая во внимание количество атомов в одной молекуле вещества (индекс в его формуле).

Определяем массу одной молекулы каждого из этих неорганических соединений с помощью числа Авогадро:

m(СО₂) = Мr(СО₂) : NA= 44:6,02·10²³= 7,3·10²³ г;
m(H₂SO₄) = Мr(H₂SO₄) : NA= 98:6,02·10²³ = 16,28·10²³ г;
m(CaCL₂) = Мr(CaCL₂) : NA= 111:6,02·10²³ = 18,5·10²³ г;
m(Al(OH)₃) = Мr(Al(OH)₃) : NA= 78:6,02·10²³ = 13,0·10²³ г.

Практическое значение молярной массы вещества

Термин «молярная масса» широко используется в таких научных дисциплинах, как химия и физика. Значения молярных масс соединений часто требуется вычислять в химической промышленности при разработке полимерных комплексов и в ряде других ситуаций. Современную фармакологию также трудно представить без проведения расчетов этой величины.

Молярная масса – одно из ключевых понятий при проведении биохимических исследований.

Таким образом, молярную массу необходимо уметь вычислять не только ученым-химикам и сотрудникам химических лабораторий, но и специалистам из ряда других областей науки, фармакологам и работникам ряда отраслей промышленного производства.

Тест по теме “Молярная масса”

Источник

Моля́рная ма́сса — характеристика вещества, отношение массы вещества к его количеству. Численно равна массе одного моля вещества, то есть массе вещества, содержащего число частиц, равное числу Авогадро. Молярная масса, выраженная в г/моль, численно совпадает с молекулярной массой, выраженной в а. е. м., и относительной молекулярной массой. Однако надо чётко представлять разницу между молярной массой и молекулярной массой, понимая, что они равны лишь численно и отличаются по размерности^[1].

Например, молярная масса кислорода как элемента г/моль, а в виде простого вещества, состоящего из молекул , г/моль.

Молярные массы сложных молекул можно определить, суммируя молярные массы входящих в них элементов. Например, молярная масса воды есть

{displaystyle M({ce {H2O}})=2cdot M({ce {H}})+M({ce {O}})=2cdot 1~{rm {{g/mol}+16~{rm {{g/mol}=18~{rm {g/mol}}}}}}}

В Международной системе единиц (СИ) единицей измерения молярной массы является килограмм на моль (русское обозначение: кг/моль; международное: kg/mol), но из-за того, что когда молярная масса выражена в г/моль, её численное значение совпадает с относительной молекулярной массой, исторически сложилось, что молярную массу, как правило, выражают в г/моль.

Молярную массу в формулах обычно обозначают заглавной буквой .

Молярная масса некоторых веществ и смесей[править | править код]

Элемент, вещество или смесь	Молярная масса, г/моль
	14
	28
	40
	1
	2
	18
	4
Воздух	29
	16
	32
	12
	44
	32
	7
	20
	108
	96

Округлённые до целого числа молярные массы некоторых веществ и смесей приведены в таблице.

Средняя молярная масса[править | править код]

Средняя молярная масса смеси нескольких индивидуальных веществ с разными молярными массами ${displaystyle M_{1},M_{2}...M_{n}}$ может быть вычислена через мольные доли ${displaystyle x_{1},x_{2}...x_{n}}$ веществ в смеси как среднее арифметическое взвешенное мольных долей^[2]:

${displaystyle {bar {M}}={frac {sum _{i=1}^{n}x_{i}M_{i}}{sum _{i=1}^{n}x_{i}}}=sum _{i=1}^{n}x_{i}M_{i},}$

так как ${displaystyle sum _{i=1}^{n}x_{i}=1.}$

Если состав вещества задан через массовые доли ${displaystyle w_{1},w_{2}...w_{n}}$ индивидуальных веществ, то средняя молярная масса определяется через среднее гармоническое взвешенное массовых долей^[2]:

${displaystyle {bar {M}}={frac {sum _{i=1}^{n}w_{i}}{sum _{i=1}^{n}w_{i}/M_{i}}}={frac {1}{sum _{i=1}^{n}w_{i}/M_{i}}}.}$

Средняя молярная масса важна для смесей газов, так как входит в термодинамические уравнения состояния газовых смесей.

Например, молярная масса воздуха ${displaystyle {bar {M_{a}}}}$ , в предположении, для простоты пренебрегаем другими газами, что он состоит на 23,2 масс. % (21 об. %) из кислорода, 75,4 масс. % (78 об. %) азота и 1,4 масс. % (1 об. %) аргона (молярные массы 32; 28 и 40 г/моль соответственно) даёт для средней молярной массы воздуха:

${displaystyle {bar {M_{a}}}={frac {21cdot 32+78cdot 28+1cdot 40}{100}}={frac {100}{75,4/28+23,2/32+1,4/40}}=28,96}$

г/моль.

Более точный расчет средней молярной массы сухого воздуха дает 28,97 г/моль^[3].

Для высокомолекулярных веществ, состоящих из молекул с разной молярной массой, например, полимеров, иногда указывают среднюю молярную массу или диапазон молярных масс.

Примечания[править | править код]

↑ Дерябина Г. И., Кантария Г. В. 2.2. Моль, молярная масса. Органическая химия: веб-учебник. Дата обращения: 26 июня 2017. Архивировано 29 июля 2012 года.
↑ ¹ ² Нащокин В. В. Техническая термодинамика и теплопередача. Учебное пособие для вузов. / Под ред. проф. В. С. Силецкого. — 2-е изд. — М.: Высшая школа, 1969. — Т. 3. — С. 224. — 560 с.
↑ The Engineering ToolBox Molecular Mass of Air Архивная копия от 4 декабря 2020 на Wayback Machine

Литература[править | править код]

Глинка Н. Л. Общая химия: Учеб. пособие для вузов /Под ред. А. И. Ермакова. — 30-е изд., испр. — М.: ИНТЕГРАЛ-ПРЕСС, 2005. — 728 с.: ил. — ISBN 5-89602-017-1.

Источник

Молярной массой называют массу одного моля вещества. Эту физическую величину обозначают буквой (M) и выражают в г/моль*.

Если в формуле простого вещества у знака химического элемента подразумевается индекс «(1)», молярная масса численно совпадает с относительной атомной массой химического элемента, образующего данное простое вещество.

Если в формуле простого вещества у знака элемента находится индекс, обозначающий количество вещества атомов в одном моле, для того чтобы рассчитать молярную массу, следует этот индекс умножить на молярную массу химического элемента.

Для того чтобы рассчитать молярную массу соединения (сложного вещества), следует индекс, обозначающий количество вещества атомов каждого элемента в одном моле, умножить на молярную массу этого элемента и полученные данные сложить.

Таким образом, молярная масса соединения с общей формулой (AaBbCc) рассчитывается так:

M(AaBbCc)=a⋅M(A)+b⋅M(B)+c⋅M(C)

Обрати внимание!

* По СИ молярную массу следует выражать в кг/моль. Однако численное выражение этой физической величины в таком случае менее удобно для проведения расчётов, нежели когда молярная масса выражена в г/моль.

Пример:

молярная масса воды (М()

H2O

()) (=) (0,018) кг/моль, или (М()

H2O

()) (=) (18) г/моль.

Источник

Советы

Что вам понадобится

Похожие статьи

Об этой статье

Была ли эта статья полезной?

Молярная масса

Что такое молярная масса?

Как найти молярную массу вещества?

Что мы узнали?

Тест по теме

Оценка доклада

Как вычислить молярную массу

Практическое значение молярной массы вещества

Тест по теме “Молярная масса”

Молярная масса некоторых веществ и смесей[править | править код]

Средняя молярная масса[править | править код]

Примечания[править | править код]

Литература[править | править код]

Добавить комментарий Отменить ответ

Советы

Что вам понадобится

Похожие статьи

Об этой статье

Была ли эта статья полезной?

Молярная масса

Что такое молярная масса?

Как найти молярную массу вещества?

Что мы узнали?

Тест по теме

Оценка доклада

Как вычислить молярную массу

Практическое значение молярной массы вещества

Тест по теме “Молярная масса”

Молярная масса некоторых веществ и смесей[править | править код]

Средняя молярная масса[править | править код]

Примечания[править | править код]

Литература[править | править код]

Вам также может понравиться

Как найти мощность пласта формула

Как составить инструкцию с реквизитами

Прокси стим аккаунта как найти

Добавить комментарий Отменить ответ