МОЛАРНА МАСА: КАК СЕ ИЗЧИСЛЯВА, ПРИМЕРИ И РЕШЕНИ УПРАЖНЕНИЯ - ХИМИЯ - 2025

На молната маса е интензивен свойство на материята, която се отнася за мол концепцията с масови измервания. По-сбито е количеството маса, съответстващо на един мол вещество; тоест, какво число на Avogadro „тежи“ (6.022 · 10 ²³) на дадени частици.

Един мол от всяко вещество ще съдържа еднакъв брой частици (йони, молекули, атоми и т.н.); въпреки това, неговата маса ще варира, тъй като молекулните му размери се определят от броя на атомите и изотопите, които съставляват неговата структура. Колкото по-масивен е атомът или молекулата, толкова по-голяма е неговата моларна маса.

Разликата между молните маси на различни вещества може да се забележи повърхностно от видимото количество на тяхната проба. Източник: Габриел Боливар.

Например, да предположим, че се събира точно един мол за пет различни съединения (горно изображение). С помощта на баланс се измерва масата за всеки клъстер, изразена по-долу. Тази маса съответства на моларната маса. От всички тях лилавото съединение има най-леките частици, докато тъмносиньото съединение има най-тежките частици.

Обърнете внимание, че е показана обобщена и преувеличена тенденция: колкото по-голяма е моларната маса, толкова по-малко е количеството проба, което трябва да бъде поставено върху везната. Този обем на материята обаче е силно зависим от състоянието на агрегация на всяко съединение и неговата плътност.

Как се изчислява моларната маса?

дефиниция

Моларната маса може да се изчисли въз основа на нейното определение: количество маса на мол вещество:

M = грам вещество / мол на веществото

Всъщност g / mol е единицата, в която обикновено се изразява моларна маса, заедно с kg / mol. По този начин, ако знаем колко бенки имаме от съединение или елемент и го претеглим, ще достигнем директно до неговата моларна маса, като приложим просто разделение.

елементи

Моларната маса се отнася не само за съединенията, но и за елементите. Понятието бенки изобщо не дискриминира. Следователно, с помощта на периодична таблица намираме относителните атомни маси за интерес елемент и умножаваме неговата стойност с 1 g / mol; това е константата на Авогадро, М _U.

Например относителната атомна маса на стронций е 87.62. Ако искаме да имаме атомната му маса, тя би била 87,62 аму; но ако това, което търсим, е неговата моларна маса, тогава тя ще бъде 87,62 g / mol (87,62 · 1 g / mol). И така, моларните маси на всички останали елементи се получават по същия начин, без дори да се налага да извършват такова умножение.

Съединения

Моларното маса на съединение не повече е от сумата на относителните атомните маси на атомите, умножена по М _U.

Например, молекулата на водата, H ₂ O, има три атома: две водород и един кислород. Относителните атомни маси на Н и О са съответно 1.008 и 15.999. По този начин ние добавяме техните маси, като умножаваме по броя на присъстващите в молекулата на съединението атоми:

2Н (1.008) = 2.016

1 (15,999) = 15,999

М (H ₂ O) = (2,016 + 15.999) 1 g / мол = 18,015 гр / мол

Доста често срещана практика е да пропуснете M _U в края:

М (H ₂ O) = (2,016 + 15.999) = 18,015 г / мол

Моларна маса се разбира, че има единици от g / mol.

Примери

Току-що спомената е една от най-известните моларни маси: тази на водата, 18 g / mol. Тези, които са запознати с тези изчисления, стигат до момент, в който са в състояние да запомнят някои моларни маси, без да се налага да ги търсят или изчисляват, както е направено по-горе. Някои от тези моларни маси, които служат като примери, са следните:

-O ₂: 32 g / mol

-N ₂: 28 грама / мол

-NH ₃: 17 g / mol

-СН ₄: 16 гр / мол

-СО ₂: 44 гр / мол

-HCl: 36,5 g / mol

-Н ₂ SO ₄: 98гр / мол

-СН ₃ COOH 60 г / мол

-Fe: 56 g / mol

Обърнете внимание, че дадените стойности са закръглени. За по-точни цели, моларните маси трябва да бъдат изразени на повече десетични знаци и да се изчисляват с правилните и точни относителни атомни маси.

Решени упражнения

Упражнение 1

Чрез аналитични методи беше изчислено, че разтвор на проба съдържа 0,0267 мола от аналит D. Също така е известно, че неговата маса съответства на 14% от проба, чиято обща маса е 76 грама. Изчислете моларната маса на предполагаемия аналит D.

Трябва да определим масата на D, която се разтваря в разтвора. Продължаваме:

Маса (D) = 76 g 0.14 = 10.64 g D

Тоест, изчисляваме 14% от 76 грама от пробата, които съответстват на грамовете аналит D. След това и накрая прилагаме определението на моларна маса, тъй като имаме достатъчно данни, за да я изчислим:

M (D) = 10,64 g D / 0,0267 mol D

= 398.50 g / mol

Което се превежда като: един мол (6.022 · 10 ²³) от Y молекули има маса, равна на 398.50 грама. Благодарение на тази стойност можем да знаем колко от Y искаме да претеглим върху везната, ако искаме например да приготвим разтвор с моларна концентрация 5 · 10 ^-3 M; тоест, разтворете 0,1993 грама Y в един литър разтворител:

5 10 ^-3 (мол / л) (398.50 грама / мол) = 0,1993 грама Y

Упражнение 2

Изчислете моларната маса на лимонената киселина, като знаете, че молекулната му формула е C ₆ H ₈ O ₇.

Същата формула C ₆ H ₈ O ₇ улеснява разбирането на изчислението, тъй като веднага ни казва броя на С, Н и О атомите, които са в лимонена киселина. Следователно повтаряме същата стъпка, извършена за водата:

6 С (12.0107) = 72.0642

8Н (1,008) = 8,064

7 0 (15,999) = 111,993

М (лимонена киселина) = 72.0642 + 8.064 + 111.993

= 192.1212 g / mol

Упражнение 3

Изчислява се моларната маса на пентахидрат на меден сулфат CuSO ₄ · 5H ₂ O.

От преди знаем, че моларната маса на водата е 18.015 g / mol. Това ни помага да опростим изчисленията, тъй като за момента го пропускаме и се съсредоточаваме върху безводната сол CuSO ₄.

Имаме предвид, че относителните атомни маси на мед и сяра са съответно 63.546 и 32.065. С тези данни продължаваме по същия начин, както с упражнение 2:

1 Cu (63,546) = 63,546

1 S (32,065) = 32,065

4о (15,999) = 63,996

M (CuSO ₄ =) 63.546 + 32.065 + 63.996

= 159.607 g / mol

Но нас ни интересува моларната маса на пентахидратираната сол, а не безводната. За целта трябва да добавим съответната маса вода към резултата:

5 H ₂ O = 5 · (18,015) = 90.075

M (CuSO ₄ · 5H ₂ O) = 159,607 + 90,075

= 249.682 g / mol

Препратки

1. Уитън, Дейвис, Пек и Стенли. (2008 г.). Химия (8-мо изд.). CENGAGE Обучение.
2. Wikipedia. (2020). Моларна маса. Възстановено от: en.wikipedia.org
3. Ниса Гарсия. (2020). Какво е моларна маса? Определение, формула и примери. Изследване. Възстановено от: study.com
4. Д-р Кристи М. Бейли. (SF). Урок по стехиометрия

   Намиране на моларна маса. Възстановена от: occ.edu

5. Хелменстин, Ан Мари, доктор на науките (02 декември 2019 г.). Проблем с примерна моларна маса. Възстановено от: thinkco.com