Jak znaleźć masę molową

W praktycznej i teoretycznej chemii też sąmieć dwa praktyczne pojęcia, takie jak molekularny (często zastępowany jest pojęciem masy cząsteczkowej, który nie jest prawidłowy) i masa molowa. Obie te wielkości zależą od składu substancji prostej lub złożonej.

Jak określić masę molową lub masę cząsteczkową? Obie te wielkości fizyczne nie mogą (lub prawie nie mogą) zostać znalezione na drodze bezpośredniego pomiaru, na przykład poprzez ważenie substancji w skali. Są one obliczane na podstawie wzoru chemicznego związku i mas atomowych wszystkich pierwiastków. Ilości te są liczbowo równe, ale różnią się wymiarem. Masę cząsteczkową wyraża się w jednostkach masy atomowej, które są warunkowe, posiadają oznaczenie a. e. m., a także inne imię - "dalton". Jednostki masy molowej wyrażono wg / mol.

Molekularne masy prostych substancji, których cząsteczki składają się z jednego atomu, są równe ich masom atomowym, które są wskazane w układzie okresowym Mendelejewa. Na przykład dla:

sód (Na) - 22,99 a. e.
żelazo (Fe) - 55,85. e.
siarka (S) - 32,064a. e.
Argon (Ar) 39.948a. e.
Potas (K) - 39.102 a. e. m.

Również masy cząsteczkowe prostych substancji,którego cząsteczki składają się z kilku atomów pierwiastka chemicznego, są obliczane jako iloczyn masy atomowej pierwiastka przez liczbę atomów w cząsteczce. Na przykład dla:

Tlen (O2) - 16 • 2 = 32 a. e.
azot (N2) - 14 • 2 = 28 a. e.
chlor (Cl 2) -35 • 2 = 70 a. e.
Ozon (O3) - 16 • 3 = 48 a. e. m.

Oblicz mas molekularnych substancji złożonych, sumując iloczyn masy atomowej przez liczbę atomów dla składnika cząsteczki każdego pierwiastka. Na przykład dla:

Kwas chlorowodorowy (HCl) - 2 + 35 = 37 a. e.
tlenek węgla (CO) - 12 + 16 = 28 a. e.
dwutlenek węgla (CO2) - 12 + 16 • 2 = 44 a. e. m.

Ale jak znaleźć molową masę substancji?

Jest to łatwe do wykonania, ponieważ jest to masajednostka ilości określonej substancji wyrażona w molach. Oznacza to, że jeżeli obliczona masa cząsteczkowa każdej substancji jest pomnożona przez stałą wartość równą 1 g / mol, to otrzymuje się jej masę molową. Na przykład, jak znaleźć masę cząsteczkową dwutlenku węgla (CO2)? Wynika z tego (12 + 16 • 2) • 1 g / mol = 44 g / mol, czyli MCO2 = 44 g / mol. W przypadku substancji prostych, w cząsteczkach zawierających tylko jeden atom pierwiastkowy, ten wskaźnik wyrażony w gramach / molach jest liczbowo taki sam jak masa atomowa pierwiastka. Na przykład dla siarki MS = 32 064 g / mol. Jak znaleźć masę molową prostej substancji, której cząsteczka składa się z kilku atomów, można rozważyć na przykładzie tlenu: MO2 = 16 • 2 = 32 g / mol.

Oto przykłady konkretnychproste lub złożone substancje. Ale czy i jak znaleźć masę molową produktu składającego się z kilku elementów? Jako masy cząsteczkowej molowy mieszaniny wieloskładnikowej jest ilość dodatków. Jest to suma produktów składnika masy molowej jego udział w mieszance: M = ΣMi • Xi, czyli może być obliczona jako średni cząsteczkowej i średniej masy molowej.

Na przykładzie powietrza, które obejmujeokoło 75,5% azotu, 23,15% tlenu, 1,29% argonu i 0,046% dwutlenku węgla (inne zanieczyszczenia zawarte w mniejszych ilościach można pominąć): powietrze-powietrze = 28 • 0,755 + 32 • 0,2315 + 40 • 0,129 + 44 • 0,00046 = 29,08424 g / mol ≈ 29 g / mol.

Jak znaleźć masę molową substancji, jeśli dokładnośćokreślenie mas atomowych wskazanych w układzie okresowym jest inne? W przypadku niektórych pierwiastków wskazano jedną dziesiątą, dla innych do jednej setnej, trzecią do tysięcznej, a dla takich jak radon na całość, dla manganu na dziesięć tysięcy.

Podczas obliczania masy molowej nie ma sensu prowadzićobliczenia z większą dokładnością niż do jednej dziesiątej, ponieważ mają one praktyczne zastosowanie, gdy czystość samych chemikaliów lub odczynników wprowadzi duży błąd. Wszystkie te obliczenia są przybliżone. Ale tam, gdzie chemicy potrzebują więcej precyzji, odpowiednie poprawki są dokonywane za pomocą określonych procedur: ustalane jest miano roztworu, kalibracja odbywa się według standardowych próbek i tak dalej.