Молярна маса і атомна маса - важливі поняття в хімії, які допомагають визначити кількість речовини і проводити різні розрахунки. Хоча ці терміни часто використовуються разом, вони мають різні значення і відіграють різну роль у наших розрахунках та експериментах.
Атомна маса являє собою масу окремого атома елемента, виражену в атомних одиницях (аму). Вона дорівнює сумі протонів і нейтронів в атомі і служить для визначення особливостей елемента, таких як його молярна маса і ступінь іонізації. Атомна маса може бути визначена з використанням масового числа елемента, яке вказується на періодичній таблиці.
Молярна маса, з іншого боку, являє собою середню масу одного моля речовини і виражається в грамах на моль (г/моль). Для розрахунку молярної маси необхідно врахувати всі атоми і їх маси, які входять в молекулу речовини. Ця величина дозволяє хімікам перетворювати речовини з масових одиниць в мольні одиниці і навпаки.
Молярна маса речовини і її визначення
Молярна маса обчислюється шляхом додавання атомних мас усіх атомів, що складають молекулу речовини. Атомні маси кожного елемента вказані в періодичній системі хімічних елементів.
Визначити молярну масу речовини можна наступним чином:
- Знайти хімічну формулу речовини.
- Виписати кількість атомів кожного елемента в молекулі, вказане у формулі.
- Знайти атомні маси кожного елемента в періодичній системі хімічних елементів.
- Помножте кількість атомів кожного елемента на його атомну масу і додайте отримані значення.
Молярна маса вимірюється в г / моль або кг/моль і дозволяє конвертувати масу речовини в кількість речовини і навпаки.
Знання молярної маси речовини допомагає в хімічних розрахунках, включаючи обчислення маси реагентів і продуктів реакцій, визначення емпіричної і молекулярної формули речовини, а також знаходження процентного вмісту компонентів в сумішах.
Атомна маса і її значимість в хімії
Значення атомної маси дуже важливо для проведення різних хімічних розрахунків. Вона дозволяє визначити масу речовини, виходячи з кількості атомів, які беруть участь в реакції. Також атомна маса допомагає встановити співвідношення між масою і кількістю речовини.
Атомна маса є середньою масою атомів елемента, яка враховує пропорцію ізотопів, існуючу в природі. Ізотопи-це атоми одного елемента, але з різною кількістю нейтронів у ядрі.
Для зручності, атомна маса прив'язана до маси атома вуглецю-12, яка дорівнює 12 А. Е. М. Таким чином, атомні маси інших елементів виражаються у відносних одиницях по відношенню до маси вуглецю-12.
Знання атомної маси необхідно для проведення стехіометричних розрахунків, визначення молекулярної маси сполук і вивчення кінетичних і термодинамічних процесів. Без нього стає практично неможливим проведення правильних хімічних розрахунків і аналізу хімічних реакцій.
Зв'язок між молярною та атомною масою
Зв'язок між молярною і атомною масою ґрунтується на наступному факті: молярна маса виражається як сума атомних мас елементів, що беруть участь у складі речовини, помножена на коефіцієнти стехіометричної формули відповідних елементів. Тобто молярна маса-це середнє значення атомних мас елементів, присутніх у молекулі або формулі речовини.
Наприклад, вода (H2O) складається з двох атомів водню і одного атома кисню. Атомна маса водню дорівнює приблизно 1 аму, тоді як атомна маса кисню становить близько 16 аму. Тому молярна маса води дорівнює (2x1 amu) + (1x16 amu) = 18 amu.
Зв'язок між молярною і атомною масою дозволяє встановити зв'язок між масою речовини і кількістю частинок (атомів або молекул) в ньому. Знаючи молярну масу речовини, можна обчислити кількість речовини за формулою n = m/m, де n - кількість речовини в молях, m - маса речовини, m - молярна маса речовини.
Таким чином, розуміння зв'язку між молярною і атомною масою дозволяє хімікам проводити різні розрахунки і аналізувати склад речовини на молекулярному рівні, що має велике значення для розвитку хімії і застосування її в різних галузях науки і техніки.
Приклади розрахунку молярної та атомної маси
Розрахунок молярної і атомної маси може бути проілюстрований на прикладі елементів періодичної системи. Розглянемо кілька прикладів:
- Кисень (O)
- Атомний номер: 8
- Молярна маса: 16.00 г/моль
- Атомна маса: 15.999 г/моль
Для розрахунку молярної маси кисню потрібно скласти маси його атомів, які рівні 15.999 г/моль. Таким чином, молярна маса кисню становить 16.00 г/моль.
- Атомний номер: 6
- Молярна маса: 12.01 г/моль
- Атомна маса: 12.011 г/моль
Вуглець також має молярну масу, рівну сумі мас його атомів, які в даному випадку дорівнюють 12.011 г/моль.
- Атомний номер: 13
- Молярна маса: 26.98 г/моль
- Атомна маса: 26.982 г/моль
Молярна маса алюмінію становить 26.98 г/моль через масу його атомів, яка дорівнює 26.982 г/моль.
Таким чином, молярна маса та атомна маса елемента залежать від маси його атомів і являють собою величини, що використовуються в хімії для розрахунку та визначення кількості речовини.