Химиците често измерват веществата, като използват моларна и молекулна маса. Пример е определянето на броя на молекулите в цилиндър. Химията изучава взаимодействието на атоми и молекули в атомна скала.
Първо, молекулата се отнася до състава на подобни или различни атоми, подредени в съотношения. Молекулите могат да образуват химични съединения, подчинени на физичните и химичните свойства на всяка молекула.
С две думи молекулна маса се отнася до общата маса на веществото. Той сумира средните маси на отделните атоми в молекула на това конкретно вещество.
За да определите молекулната маса на съединение X, трябва да добавите атомните маси на всички елементи в състава, включително тяхното умножение, както на абонатите във формулата.
Ще илюстрираме с пример по-долу. Тези атомни маси са взети директно от периодичната таблица с елементи. Те се измерват в атомни маси (amu) и молекулната маса.
Пример 1:
Определете молекулната маса на Н20 и СНзСН20ОН.
Отговор:
Трябва да оцените съставите на дадените молекулярни формули и да извлечете техните атомни маси от периодичната таблица. Вземете под внимание абонатите.
Например H2O показва, че има два водородни атома и един кислороден атом. Атомната маса на водорода е от периодичната таблица 1,0079 аму, а тази на кислорода е 15,9994. Молекулната маса на съединението е 2 (1.0079) + 15.9994 = 18.0152 amu.
И за да определим молекулната маса на етанола, другата формула, дадена във въпроса, следваме същите стъпки. Има 2 въглеродни атома, 6 водородни атома и 1 кислороден атом. Атомната маса на въглеродния атом е 12.011 аму. Това каза, че молекулната маса на CH3CH2OH е 2 (12.011) + 6 (1.0079) + 1 (15.9994) = 46.069 amu. За вашето упражнение изчислете молекулната формула на етан (C2H4) и CO2.
Сега по отношение на концепцията за моларна маса, тя се определя като масата в килограми или грамове на мол от вещество. Обикновено единиците за моларна маса са грам / мол. Мол от кислороден елемент има маса 15,9994 грама. Така моларната маса ще бъде 15,9994 g / mol. Например за съединение на въглероден диоксид, моларната маса се определя като масата на 1 мол молекули в това съединение. Числото на Avogadro, 6.022 x 1023, често се използва за свързване на броя на атомите, молекулите и други единици, на които е равна моларна маса. Например, моларна маса на Н2О би била равна на масата в грамове на мол от 6.022 х 1023 водни молекули. Ако това звучи твърде технически, ще илюстрираме с пример по-долу:
Пример 2:
Определете моларната маса на етанола.
Отговор:
В първия пример определихме молекулната маса на етанола (C2H5OH). Не се бъркайте с различна формула като горепосочената. Току-що се заиграхме със структурната схема на етаноловата формула, въпреки че съотношението на атомите остава същото.
Етанолът съдържа 6,022 х 1023молекули, а моларната маса е равна на масата на етанола, който съдържа тези молекули. Установихме, че молекулната маса на етанола е 46.069 атомни масови единици в предишния ни пример. Същата процедура се следва при изчисляване на моларната маса.
Един мол етанол има 2 мола въглеродни атоми, 6 мола водородни атоми и един мол кислороден атом. Взимайки атомните маси от таблицата за периоди, установяваме, че моларната маса е 2 (12.011g) + 6 (1.0079g) + 15.9994g, което е равно на 46.069 g / mo. Забележете една и съща стойност, но различни единици.
NB: Моларната маса на всяко химично вещество се отнася до неговата атомна маса или молекулна маса в грамове на мол. Стойностите са еднакви, но различни единици.
Упражнение 2:
Изчислете моларната маса на калциев фосфат (Ca3 (PO4) 2). Отговорът трябва да бъде 310.177 g / mol.
По отношение на въглерода, моларната маса на естествено срещащия се въглерод е различна от тази, получена от таблицата за периода, която принадлежи на изотопа въглерод-12. Естествено, въглеродът съдържа въглерод-12, въглерод-13 и въглерод-14. Но мол въглерод все още съдържа 6.022 х 1023, но с различни съотношения на тези изотопи.
Моларната маса се определя чрез разделяне на общата маса на веществото, която е средната маса на всеки атом, на количеството в молове. Получената цифра ще бъде грамове на мол или килограми на мол. Молекулната маса се определя чрез изчисляване на масата на веществото, свързана с 1/12-ия изотоп на въглерод-12.
Молекулна маса се отнася до масата на молекулите, докато моларна маса се отнася до масата на мол от вещество.
Моларната маса се изразява като грамове на мол, докато молекулярната маса се изразява като атомни маси. Този израз на единици SI се връща към начина, по който тези понятия са дефинирани като гореспоменатите.