Każdy uczeń, który uważnie studiował układ okresowy pierwiastków, prawdopodobnie zauważył, że oprócz liczby pierwiastka chemicznego zawiera on informacje o masie jego atomu. W tym artykule przyjrzymy się, czym jest masa molowa i gdzie jest używana.
Co to jest kret?
Zanim odpowiemy na pytanie "co to jest masa molowa", konieczne jest zrozumienie tak ważnej wielkości w chemii jak kret.
W XIX wieku Amedeo Avogadro, dokładnie studiując prawo Gay-Lussaca dla gazów doskonałych w procesie izochorycznym, doszedł do wniosku, że równe objętości różnych substancji w identycznych warunkach (temperatura i ciśnienie) zawierają taką samą liczbę atomów lub cząsteczek. Idee Avogadro zaprzeczały ówczesnym teoriom na temat budowy chemicznej i zachowania substancji gazowych, więc zostały zaakceptowane dopiero pół wieku później.
Na początku XX wieku za pomocą nowocześniejszych technologii udało się określić liczbę cząsteczek wodoru w 2 gramach tego gazu. Ta ilość nazywa się„mol”. Sam termin został wprowadzony przez Wilhelma Ostwalda, z łaciny tłumaczy się go jako „kupa”, „klaster”.
W 1971 r. kret stał się jedną z 7 podstawowych jednostek miary w układzie SI. Obecnie 1 mol jest rozumiany jako liczba atomów krzemu zawarta w idealnej kuli o masie 0,028085 kg. Sama liczba cząstek odpowiadająca 1 molowi nazywana jest liczbą Avogadro. Jest to około 6,021023.
Co to jest masa molowa?
Teraz możemy wrócić do tematu artykułu. Mol i masa molowa to dwie wzajemnie powiązane wielkości. Drugi to waga jednego mola dowolnej substancji. Oczywiście rodzaj pierwiastka chemicznego lub skład cząsteczki konkretnego gazu bezpośrednio determinuje masę molową. Zgodnie z tą definicją można zapisać następujące wyrażenie:
M=ma NA.
Gdzie ma to masa jednego atomu, NA to liczba Avogadro. Oznacza to, że aby otrzymać wartość M, należy pomnożyć masę jednej cząstki (cząsteczki, atomu, klastra atomowego) przez liczbę Avogadro.
Jak zauważono we wstępie artykułu, każdy pierwiastek w układzie okresowym zawiera informacje o swojej masie atomowej. Jest to waga w gramach na mol. Oczywiście, aby uzyskać masę molową w kg / mol, wartość tabelaryczną należy podzielić przez 1000. Na przykład dla niobu o numerze 41 widzimy liczbę 92,9, czyli 1 mol jego atomów ma wagę 92,9 grama.
Gdzie M jest używane w chemii?
Wiedzę terazco to jest masa molowa, zastanów się, gdzie jest używana w chemii.
Pojęcie ilości substancji i masy molowej odgrywa ważną rolę w przygotowaniu reakcji chemicznych, ponieważ przebiegają one tylko ze ścisłym stosunkiem odczynników. Dla przykładu reakcja spalania wodoru z utworzeniem cząsteczki wody jest pokazana poniżej:
2H2+ O2=2H2O.
Widać, że 2 mole wodoru o masie 4 gramów reagują bez pozostałości z 1 molem tlenu ważącym 32 gramy. W rezultacie powstają 2 mole cząsteczek wody, ze wskaźnikiem 36 gramów. Z tych liczb jasno wynika, że w procesie przemian chemicznych masa jest zachowana. W rzeczywistości waga reagentów i produktów konwersji jest nieco inna. Ta niewielka różnica wynika z efektu cieplnego reakcji. Różnicę mas można obliczyć za pomocą wzoru Einsteina, aby powiązać wagę i energię.
W chemii pojęcie masy molowej jest również ściśle związane ze stężeniem o tej samej nazwie. Zazwyczaj ciała stałe rozpuszczalne w cieczach charakteryzują się liczbą moli w jednym litrze, czyli stężeniem molowym.
Ważne jest, aby zrozumieć, że rozważana wartość jest stała tylko dla danego pierwiastka chemicznego lub konkretnego związku, na przykład dla H2wynosi to 2 g/mol, a dla O 3 - 48 g/mol. Jeżeli jego wartość dla jednego związku jest większa niż dla drugiego, oznacza to, że sama cząstka elementarna pierwszej substancji ma większą masę niż druga.
Gazy i ich objętość molowa
Masa molowa jest również związana z fizyką idealnągazy. W szczególności stosuje się go przy określaniu objętości instalacji gazowej w określonych warunkach zewnętrznych, jeśli znana jest ilość substancji.
Gazy idealne są opisane równaniem Clapeyrona-Mendeleeva, które wygląda następująco:
PV=nRT.
Tutaj n to ilość substancji, która jest powiązana z masą molową w następujący sposób:
n=m / M.
Objętość gazu można określić, jeśli znane są jego m, temperatura T i ciśnienie P, posługując się następującym wzorem:
V=mRT / (MP).
Objętość molowa to taka, która w temperaturze 0 oC i ciśnieniu jednej atmosfery zajmuje 1 mol dowolnego gazu. Z powyższego wzoru możesz obliczyć tę wartość, jest to 22,4 litra.
