РАСЧЕТ МОЛЯРНОЙ МАССЫ ЭКВИВАЛЕНТА СОЕДИНЕНИЯ

Для любого соединения общей является формула (1), но эквивалентное число z для каждого класса находится по-разному. Рассмотрим основные классы неорганических соединений в реакциях нейтрализации и обмена:

1.Кислоты имеют в своем составе активный водород, способный замещаться в реакциях нейтрализации, следовательно, эквивалентное число z для кислоты равно числу катионов водорода в ее составе, или ее основности.

z кислоты = n (Н +) = основности . (4)

2.Основания имеют в своем составе гидроксогруппу ОН – , способную соединяться с одним ионом водорода:

ОН – + Н + = Н 2 О.

Следовательно, эквивалентное число z для основания равно числу гидорксогрупп в его составе, или его кислотности.

z основания = n (ОН –) = кислотности . (5)

3.Соли имеют в своем составе металл и кислотный остаток. Каждая соль может быть получена реакцией нейтрализации, в которой ион металла замещает ионы водорода. Следовательно, эквивалентное число z для соли равно произведению числа атомов металла в ее составе и степени окисления металла.

z соли = n (Ме) · | С.О .(Ме) | (6)

4.Оксиды состоят из элемента и кислорода. Если предположить, что в реакциях обмена элемент замещается на водород, то эквивалентное число z для оксида равно произведению числа атомов элемента и валентности элемента, образующего оксид.

z оксида = n (элемента) * | C . O .(элемента)| (7)

Пример 2 : Рассчитайте молярные массы эквивалента для соединений: Cu ( OH ) 2 , H 2 CO 3 , Al 2 ( SO 4 ) 3 , Fe 2 O 3 .

Решение : Молярная масса соединения равна:

М(Cu (OH ) 2) = 63.5 + (16 +1)2 = 97.5 г/моль.

Cu (OH ) 2 относится к классу оснований, в своем составе содержит две группы ОН – , эквивалентное число z (Cu (OH ) 2) = 2. Таким образом, химический эквивалент данного соединения – это условная частица, составляющая 1/2 часть реально существующей молекулы Cu (OH ) 2 , или 1/2 Cu (OH ) 2 .

Молярная масса эквивалента 1/2 Cu (OH ) 2:

M (1/2 Cu (OH ) 2 ) = = = 48.8 г/моль.

H 2 CO 3 относится к классу кислот, в своем составе содержит два водорода, следовательно, эквивалентное число z (H 2 CO 3 ) = 2.

Молярная масса соединения равна:

М(H 2 CO 3 ) = 1 × 2 + 12 +16 × 3 = 62 г/моль.

Таким образом, молярная масса эквивалента H 2 CO 3 составляет:

M (1/2 H 2 CO 3 ) = = = 31 г/моль.

Al 2 (SO 4 ) 3 относится к классу солей, в своем составе содержит два атома металла со степенью окисления +3. Эквивалентное число для соли находим по формуле (6):

z (Al 2 (SO 4) 3 )= n(Al) · | С . О .(Al) | = 2 × 3 = 6

Молярная масса соединения равна:

М(Al 2 (SO 4 ) 3) = 27 × 2 + (32 +16 × 4) × 3 = 342 г/моль.

Инструкция

Если внимательно рассмотреть таблицу Дмитрия Ивановича Менделеева, то можно увидеть, что она имеет вид многоквартирного многоэтажного дома, в котором находятся «жильцы» – элементы. Каждый из них имеет фамилию () и химический . Причем каждый из элементов живет в своей собственной квартире, а потому имеет . Эта информация представлена во всех клеточках таблицы.

Однако там стоит еще одна цифра, на первый взгляд совсем непонятная. Мало того, она указана с несколькими значениями после запятой, что делается для большей точности. Именно на это число и нужно обратить внимание, потому что это и есть относительная атомная масса. Причем эта – величина постоянная, которую не требуется запоминать и можно найти по таблице. Кстати даже на ЕГЭ по Д.И. Менделеева является справочным материалом, доступным для использования, и у каждого лежит в индивидуальном пакете – КИМе.

Молекулярная масса, а точнее относительная вещества обозначается буквами (Mr) складывается из относительных атомных масс (Ar), образующих молекулу, элементов. Относительная атомная масса – это как раз та, загадочная цифра, которая стоит в каждой клеточке таблицы. Для расчетов необходимо эти значения округлять до целого числа. Исключением является только атом хлора, у которого относительная атомная масса составляет 35,5. Единиц измерения эта характеристика не имеет.

Пример 1. Найдите молекулярную массу (KOH)
Молекула гидроксида калия состоит из одного атома калия (К), одного атома кислорода (О) и одного атома водорода (Н). Следовательно, находим:
Mr (KOH) = Ar (К) + Ar (О) + Ar (Н)


Отсюда: Mr (KOH) = 39 + 16 + 1 = 56

Пример 2. Найдите молекулярную массу серной кислоты (H2SO4 аш-два-эс-о-четыре)
Молекула серной кислоты состоит из двух атомов водорода (Н), одного атома серы (S) и четырех атомов кислорода (О). Следовательно, находим:
Mr (H2SO4) = 2Ar (H) + Ar (S) + 4Ar (O)
По таблице Д.И. Менделеева находим значения относительных атомных масс элементов:
Ar (К) = 39, Ar (О) = 16, Ar (Н) = 1
Отсюда: Mr (H2SO4) = 2 х 2 + 32 + 4 х 16 = 98

Видео по теме

Обратите внимание

При расчетах сначала выполняется умножение или деление, а только потом сложение или вычитание

Полезный совет

При определении относительной атомной массы округляйте значения, которые находятся в таблице Д.И. Менделеева до целого числа

Источники:

• как вычислить молекулярную массу
• Молекулярной массы определение

Для того чтобы найти молекулярную массу , найдите молярную массу вещества в граммах на моль, поскольку эти величины численно равны. Или найдите массу частиц молекулы в атомных единицах массы, сложите их значения и получите молекулярную массу . Для нахождения молекулярной массы газа можно воспользоваться уравнением Клапейрона-Менделеева.

Вам понадобится

• Для расчетов понадобится периодическая таблица Менделеева, весы, термометр, манометр.

Инструкция

Расчет с помощью таблицы Менделеева. Определите химическую формулу исследуемого вещества. В таблице Менделеева найдите химические элементы, из которых состоит молекула. В соотвествующих ячейках найдите их атомную массу . Если в таблице представлена дробным числом, округлите его до целого. Если в молекуле один и тот же элемент встречается несколько раз, умножьте его массу на количество вхождений. Сложите всех атомов. В результате получится вещества.

Расчет молекулярной массы при переводе из граммов. Если дана масса одной молекулы в граммах, умножьте ее на постоянную Авогадро, которая равна 6,022 10^(23) 1/моль. Результатом будет вещества в граммах на моль. Ее числовое совпадает с молекулярной массой в атомных единицах массы.

Расчет молекулярной массы произвольного газа.Возьмите баллон известного объема измеренного в кубических метрах, откачайте из него воздух и взвесьте на весах. Затем, закачайте в него газ, молекулярную массу которого нужно определить. Снова найдите массу баллона. Разность баллона с газом и пустого баллона будет равна массе газа, проводите в граммах. Измерьте давление с помощью манометра (в ) и температуру с помощью термометра, переведя ее . Для этого, к полученным в результате измерения градусам Цельсия прибавьте число 273. Чтобы найти молярную массу газа, его массу умножьте на температуру и число 8,31 (универсальная газовая постоянная). Полученный результат последовательно поделите на значение давления газа и его объем M=m 8,31 T/(P V). Этот показатель, выраженный в граммах на моль, численно молекулярной массе газа, выраженной в атомных единицах массы.

Видео по теме

Источники:

• расчет молекулярной массы

Относительная молекулярная масса вещества (или просто - молекулярная масса) - это отношение значения массы данного вещества к 1/12 массы одного атома углерода (C).Найти относительную молекулярную массу очень легко.

Вам понадобится

• Таблица Менделеева и таблица молекулярных масс

Инструкция

Относительная вещества - это сумма его атомных масс. Для того, чтобы узнать атомную массу того или иного , достаточно взглянуть на таблицу Менделеева. Ее можно найти на обложке любого по , или же приобрести отдельно в книжном магазине. Для вполне подойдет карманный вариант, или лист формата A4. Любой современный химии оснащен полномасштабной настенной таблицей Менделеева.

Узнав атомную массу элемента, можно приступить к вычислению и молекулярной массы вещества. Это проще всего показать на примере:
Требуется рассчитать молекулярную массу воды (H2O). Из молекулярной формулы видно, что молекула воды состоит из двух атомов H и одно атома O. Поэтому расчет молекулярной массы воды можно свести к действию:
1.008*2 + 16 = 18.016

Видео по теме

Обратите внимание

Атомная масса как понятие появилось в 1803 году, благодаря трудам известного в те времена химика Джона Дальтона. В те времена масса любого атома сравнивалась с массой атома водорода. Дальнейшее развитие это понятие получило в трудах другого химика - Берцелиуса, в 1818 году, когда он предложил использовать вместо атома водорода атом кислорода. С 1961 года химики всех стран приняла за единицу атомной массы массу 1/16 атома кислорода, либо массу 1/12 атома углерода. Последняя как раз и указана в таблице химических элементов Менделеева.

Полезный совет

При использовании таблицы Менделеева в том виде, в котором она представлена в большинстве учебников по химии и иных справочниках, надо понимать, что данная таблица является укороченным вариантом исходной таблицы Менделеева. В наиболее полном ее варианте, каждому химическому элементу посвящена отдельная строка.

Под молекулярной массой какого-либо вещества подразумевается суммарная атомная масса всех химических элементов, которые являются частью данного вещества. Чтобы вычислить молекулярную массу вещества, не потребуется особых усилий.

Вам понадобится

• таблица Менделеева.

Инструкция

Теперь потребуется кинуть пристальный взгляд на любой из элементов в этой таблице. Под названием любого из указанных в таблице элементов есть числовое значение. Именно оно и атомной массой этого элемента.

Теперь стоит разобрать несколько примеров расчета молекулярной массы, исходя из того, что атомные массы теперь известны. Например, можно посчитать молекулярную такого вещества, как вода (H2O). Молекула воды содержит в себе один атом кислорода (O) и два водорода (H). Тогда, найдя по таблице Менделеева атомные массы водорода и кислорода, можно начать считать и молекулярную массу :2*1.0008 (ведь водорода две) + 15.999 = 18.0006 а.е.м (атомные единицы массы).

Еще один . Следующим веществом, молекулярную массу которого можно подсчитать, пусть будет обычная поваренная соль (NaCl). Как видно из молекулярной формулы, молекула поваренной соли содержит в себе один атом Na и один атом хлора Cl. В таком случае, ее считается так:22.99 + 35.453 = 58.443 а.е.м.

Видео по теме

Обратите внимание

Хотелось бы отметить, что атомные массы изотопов различных веществ отличаются от атомных масс в таблице Менделеева. Связано это с тем, что число нейтронов в ядре атома и внутри изотопа того же вещества различно, поэтому атомные массы также заметно отличаются. Поэтому изотопы различных элементов принято обозначать буквой данного элемента, прибавляя при этом в верхнем левом углу его массовое число. Примером изотопа является дейтерий ("тяжелый водород"), атомная масса которого равна не единице, как у обычного атома, а двум.

Молярная - это масса одного моля вещества, то есть такого его количества, в котором содержится столько же атомов, сколько в 12-и граммах углерода. По-другому, такое количество называется числом (или постоянной) Авогадро, в честь итальянского ученого, впервые выдвинувшего гипотезу. Согласно ей в равных объемах идеальных газов (при одинаковых температурах и давлениях) должно содержаться одинаковое число молекул.

Надо твердо запомнить, что один моль любого вещества приблизительно 6,022*1023 молекул (либо атомов, либо ионов) этого вещества. Следовательно, любое количество любого вещества можно путем элементарных подсчетов представить в виде определенного количества молей. А для чего вообще было введено моля? Для облегчения расчетов. Ведь количество элементарных (молекул, атомов, ионов) даже в самом малом образце вещества просто колоссальное! Согласитесь, гораздо удобнее выражать количество веществ в молях, нежели в огромных с бесконечными рядами нулей!Молярная масса вещества определяется путем сложения молярных масс всех элементов, входящих в него, с учетом индексов. Например, надо определить молярную массу сульфата натрия безводного. Прежде всего, напишите его химическую формулу: Na2SО4. Произведите вычисления: 23*2 + 32 + 16*4 = 142 грамма/моль. Такова будет молярная масса этой соли.А если надо определить молярную массу простого вещества? Правило абсолютно же. Например, молярная масса кислорода О2 = 16*2 = 32 грамма/моль, молярная масса N2 = 14*2 = 28 граммов/моль и т.д. Еще проще определить молярную массу , молекула которого состоит из одного атома. Например, молярная масса натрия равна 23 /моль, серебра - 108 граммам/моль и т.д. Разумеется, здесь использованы округленные значения, для упрощения расчетов. Если большая точность, необходимо для того же натрия считать его относительную атомную массу равной не 23, а 22,98. Надо также помнить и , что величина молярной массы вещества зависит от его количественного и качественного состава. Поэтому разные вещества при одинаковом количестве молей имеют различные молярные массы.

Видео по теме

Совет 6: Как определить относительную молекулярную массу

Относительная молекулярная масса вещества - это величина, показывающая, во сколько раз масса одной молекулы данного вещества больше 1/12 массы изотопа углерода. По-другому, она может называться просто молекулярной массой. Каким образом можно найти относительную молекулярную массу ?

Вам понадобится

• Таблица Менделеева.

Инструкция

Все, что вам понадобится для этого – Таблица Менделеева и элементарная способность производить вычисления. Ведь относительная молекулярная масса – это сумма атомных масс элементов, входящих в состав интересующей вас . Разумеется, с учетом индексов каждого элемента. Атомная же масса каждого элемента указана в Таблице Менделеева наряду с другой важной информацией, причем с очень высокой точностью. Вам для этих целей вполне подойдут и округленные значения.

Теперь возьмите Таблицу Менделеева и определите атомные массы каждого элемента, входящего в ее состав. Таких элементов три: , сера, . Атомная масса (H) =1, атомная масса серы (S) =32, атомная масса кислорода (О) = 16. Учитывая индексы, просуммируйте: 2 + 32 + 64 = 98. Именно такова относительная молекулярная масса серной кислоты. Обратите внимание, что речь идет о приблизительном, округленном результате. Если же по какой-то причине требуется точность, то придется учесть, что атомная масса серы не ровно 32, а 32,06, водорода – не ровно 1, а 1,008 и т.д.

Обратите внимание

Если под рукой не окажется Таблицы Менделеева, относительную молекулярную массу того или иного вещества узнайте с помощью справочников по химии.

Полезный совет

Масса вещества в граммах, которая численно равна его относительной молекулярной массе, называется молем.

Относительная молекулярная масса вещества показывает, во сколько раз молекула данного вещества тяжелее 1/12 атома чистого углерода. Ее можно найти в том случае, если известна его химическая формула, используя периодическую таблицу элементов Менделеева. В ином случае, используйте другие способы нахождения молекулярной массы, учитывая, что она численно равна молярной массе вещества, выраженной в граммах на моль.

Вам понадобится

• - периодическая таблица химических элементов;
• - герметичный баллон;
• - весы;
• - манометр;
• - термометр.

Инструкция

Если известна вещества определите его молекулярную массу, используя периодическую таблицу химических элементов Менделеева. Для этого определите элементы, которые в формулу вещества. Затем, найдите их относительные атомные массы, которые записаны в таблице. Если атомная масса в таблице представлена дробным числом, округлите ее до ближайшего целого. Если содержит несколько атомов данного элемента, умножьте массу одного атома на их количество. Полученные атомные массы сложите и получите относительную молекулярную массу вещества.

Например, чтобы найти молекулярную массу серной H2SO4, найдите относительные атомные массы элементов, которые входят в формулу, соответственно , серы и кислорода Ar(H)=1, Ar(S)=32, Ar(O)=16. Учитывая, что водорода в молекуле 2 атома, а кислорода 4 атома, рассчитайте молекулярную массу вещества Mr(H2SO4)=2 1+32+4∙16=98 атомных единиц массы.

В том случае, если известно количество вещества в молях ν и масса вещества m, выраженная в граммах, определите его молярную массу для этого массу поделите на количество вещества M=m/ν. Она будет численно равна его относительной молекулярной массе.

Если известно количество молекул вещества N, известной массы m, найдите его молярную массу. Она будет равна молекулярной массе, найдя отношение массы в граммах к количеству молекул вещества в этой массе, а результат умножьте на постоянную Авогадро NА=6,022^23 1/моль (M=m∙N/ NА).

Чтобы найти молекулярную массу неизвестного газа, найдите его массу в герметичном известного объема. Для этого откачайте газ из него, создав там вакуум. Взвесьте . Затем закачайте газ обратно и снова найдите его массу. Разность масс пустого и закачанного баллона и будет равна массе газа. Измерьте давление внутри баллона при помощи манометра в Паскалях, а в Кельвинах. Для этого измерьте температуру окружающего воздуха, она будет равна внутри баллона в градусах Цельсия, чтобы перевести ее в Кельвины, прибавьте к полученному значению 273.

Определите молярную массу газа, найдя произведение температуры T, массы газа m и универсальной газовой постоянной R (8,31). Полученное число поделите на значения давления P и объема V, измеренного в м³ (M=m 8,31 T/(P V)). Это число будет соответствовать молекулярной массе исследуемого газа.

Водород – первый элемент таблицы Менделеева и самый распространенный во Вселенной, поскольку именно из него, главным образом, состоят звезды. Он входит в состав жизненно необходимого для биологической жизни вещества – воды. Водород, как и любой другой химический элемент, обладает специфическими характеристиками, в том числе молярной массой.

Инструкция

Вспомните, молярная масса? Это – масса одного моля , то есть такого его количества, в котором находится примерно 6,022*10^23 элементарных частиц вещества (атомов, молекул, ионов). Это число носит называние «число Авогадро», и названо так в честь известного ученого Амедео Авогадро. Молярная масса вещества численно совпадает с его молекулярной массой, но имеет другую размерность: не атомные единицы массы (а.е.м.), а грамм/моль. Зная это, определить молярную массу водорода проще простого.

Какой имеет молекула водорода ? Она двухатомная, с формулой Н2. Сразу : рассматривается молекула, состоящяя из двух атомов самого легкого и распространенного водородного изотопа, протия, а не из более тяжелого

Содержимое:

Атомы слишком малы, чтобы измерять ими массу химических веществ. Для работы с реальными количествами материи ученые ввели понятие моля. В один моль вещества входит столько же атомов, сколько содержится в 12 граммах изотопа углерод-12, что составляет примерно 6,022 x 10 23 атомов. Эта постоянная величина получила название числа Авогадро. Данная константа применима для описания количества атомов или молекул любых веществ, причем масса одного моля вещества называется его молярной массой.

Шаги

1 Вычисление молярной массы химического элемента

1. 1 Ознакомьтесь с понятием молярной массы. Молярной массой какого-либо вещества называют массу (в граммах) одного моля этого вещества. Молярную массу химического элемента можно вычислить, умножив атомную массу этого элемента на коэффициент пересчета, измеряемый в граммах на моль (г/моль).
2. 2 Определите относительную атомную массу элемента. Относительной атомной массой какого-либо элемента называется средняя масса всех его изотопов, выраженная в атомных единицах массы (а.е.м.). Ее можно узнать из периодической таблицы Менделеева. Найдите в таблице необходимый элемент и обратите внимание на число, приведенное под символом этого элемента. Это нецелое число, имеющее знаки после десятичной запятой.
   • К примеру, относительная атомная масса водорода составляет 1,007, у углерода она равна 12,0107, у кислорода − 15,9994, у хлора − 35,453.
3. 3 Умножьте относительную атомную массу на коэффициент пересчета, равный 0,001 килограмма, или 1 грамм на моль. Тем самым, переведя атомные единицы массы в граммы на моль, вы определите молярную массу элемента. Для водорода у вас получится 1,007 грамма на моль, для углерода − 12,0107 грамма на моль, для кислорода − 15,9994 грамма на моль, и для хлора − 35,453 грамма на моль.
   • Некоторые элементы состоят из молекул, каждая из которых образована из двух или более атомов. Для того, чтобы определить молярную массу элемента, молекулы которого состоят из двух атомов (например, водорода, кислорода или хлора), следует найти его относительную атомную массу, умножить ее на коэффициент пересчета в граммы и дополнительно умножить на 2 (число атомов в одной молекуле).
   • В случае H 2 находим: 1,007 x 2 = 2,014 грамма на моль; для O 2 получаем: 15,9994 x 2 = 31,9988 грамма на моль; для Cl 2: 35,453 x 2 = 70,096 грамма на моль.

2 Вычисление молярной массы химического соединения

1. 1 Определите химическую формулу вещества. В этой формуле содержится информация о количестве атомов всех элементов, входящих в состав молекулы данного вещества. Химическую формулу интересующего вас вещества можно найти в справочнике по химии. Например, хлористоводородная (соляная) кислота имеет формулу HCl, а для глюкозы формула записывается как C 6 H 12 O 6 . По химической формуле вещества вы сможете определить число атомов каждого элемента, входящего в его состав.
   • В случае HCl молекула состоит из одного атома водорода и одного атома хлора.
   • Молекула глюкозы C 6 H 12 O 6 состоит из 6 атомов углерода, 12 атомов водорода и 6 атомов кислорода.
2. 2 Найдите относительные атомные массы всех элементов, входящих в состав данного вещества. Пользуясь периодической таблицей Менделеева, определите относительную атомную массу каждого элемента. Эта масса указана под символом соответствующего элемента. Как и в первом методе, необходимо умножить эти относительные атомные массы на 1 грамм/моль.
   • Относительные атомные массы входящих в соляную кислоту водорода и хлора составляют 1,007 г/моль и 35,453 г/моль соответственно.
   • Относительные атомные массы элементов, входящих в состав глюкозы, равны 12,0107 г/моль (углерод), 1,007 г/моль (водород) и 15,9994 г/моль (кислород).
3. 3 Вычислите молярную массу каждого элемента, входящего в состав химического соединения. Умножьте атомную массу элемента на количество атомов этого элемента, содержащихся в одной молекуле вещества. Таким образом вы найдете относительное количество каждого элемента, входящего в состав рассматриваемого соединения.
   • Молярные массы элементов, входящих в состав соляной кислоты HCl, составляют 1,007 грамма на моль (водород) и 35,453 грамма на моль (хлор).
   • Для элементов, входящих в состав глюкозы C 6 H 12 O 6 , получаем следующие молярные массы: 12,0107 x 6 = 72,0642 г/моль (углерод); 1,007 x 12 = 12,084 г/моль (водород); 15,9994 x 6 = 95,9964 г/моль (кислород).
4. 4 Сложите молярные массы всех элементов, входящих в состав химического соединения. Таким образом вы определите молярную массу данного соединения. Возьмите найденные ранее молярные массы элементов и сложите их. В результате у вас получится молярная масса интересующего вас вещества.
   • Для соляной кислоты находим: 1,007 + 35,453 = 36,460 г/моль. Таким образом, масса одного моля соляной кислоты составляет 36,46 грамма.
   • Молярная масса глюкозы составляет 72,0642 + 12,084 + 95,9964 = 180,1446 г/моль, то есть в одном моле глюкозы содержится приблизительно 180,14 грамма.

• Для большинства химических элементов относительные атомные массы известны с точностью до 4 знаков после запятой. В расчетах обычно учитывается только 2 знака после запятой. Поэтому, например, в лаборатории молярную массу водорода записали бы как 36,46 г/моль, а глюкозы − как 180,14 г/моль.

Что вам понадобится

• Справочник по химии или периодическая таблица Менделеева
• Калькулятор

Любое вещество состоит из частиц определенной структуры (молекул или атомов). Молярная масса простого соединения рассчитывается по периодической системе элементов Д.И. Менделеева. Если необходимо выяснить данный параметр у сложного вещества, то подсчет получается долгим, и в данном случае цифру смотрят в справочнике или химическом каталоге, в частности Sigma-Aldrich.

Понятие молярной массы

Молярная масса (М) - вес одного моля вещества. Данный параметр по каждому атому можно найти в периодической системе элементов, он расположен прямо под названием. При расчете массы соединений цифра обычно округляется до целой или десятой доли. Для окончательного понимания того, откуда берется данное значение, необходимо разобраться в понятии «моль». Это количество вещества, содержащее число частиц последнего, равное 12 г устойчивого изотопа углерода (12 С). Атомы и молекулы веществ варьируют по своему размеру в широких пределах, при этом их число в моле постоянно, однако масса увеличивается и, соответственно, объем.

Понятие «молярная масса» тесно связано с числом Авогадро (6,02 х 10 23 моль -1). Эта цифра обозначает постоянное количество единиц (атомов, молекул) вещества в 1 моле.

Значение молярной массы для химии

Химические вещества вступают в различные реакции между собой. Обычно в уравнении любого химического взаимодействия указано, сколько молекул или атомов при этом используется. Такие обозначения получили название стехиометрические коэффициенты. Обычно они указываются перед формулой. Поэтому количественная характеристика реакций зиждется на количестве вещества и молярной массе. Именно они четко отражают взаимодействие друг с другом атомов и молекул.

Расчет молярной массы

Атомный состав любого вещества или смеси из компонентов известной структуры можно посмотреть по периодической системе элементов. Неорганические соединения, как правило, записываются брутто-формулой, то есть без обозначения структуры, а только числа атомов в молекуле. Органические вещества для подсчета молярной массы обозначаются таким же образом. Например, бензол (C 6 H 6).

Каким образом рассчитывается молярная масса? Формула включает тип и количество атомов в молекуле. По таблице Д.И. Менделеева проверяются молярные массы элементов, и каждая цифра умножается на число атомов в формуле.

Исходя из молекулярной массы и типа атомов, можно рассчитать их количество в молекуле и составить формулу соединения.

Молярная масса элементов

Часто для проведения реакций, расчетов в аналитической химии, расстановки коэффициентов в уравнениях требуется знание молекулярной массы элементов. Если в молекуле содержится один атом, то данное значение будет равно таковому у вещества. При наличии двух и более элементов молярная масса умножается на их число.

Значение молярной массы при подсчете концентраций

Данный параметр используется для пересчета практически всех способов выражения концентраций веществ. Например, часто возникают ситуации определения массовой доли исходя из количества вещества в растворе. Последний параметр выражается в единице измерения моль/литр. Для определения нужного веса количество вещества умножается на молярную массу. Получено значение уменьшается в 10 раз.

Молярная масса используется для подсчета нормальности вещества. Данный параметр используется в аналитической химии для проведения методов титри- и гравиметрического анализа при необходимости точного проведения реакции.

Измерение молярной массы

Первый исторический опыт заключался в измерении плотности газов по отношению к водороду. Далее были проведены исследования коллигативных свойств. К ним относится, например, осмотическое давление, определение разницы кипения или замерзания между раствором и чистым растворителем. Это параметры напрямую коррелируют с количеством частиц вещества в системе.

Иногда измерение молярной массы проводится у вещества неизвестного состава. Раньше применяли такой способ, как изотермическая перегонка. Его суть заключается в помещении раствора вещества в камеру, насыщенную парами растворителя. В данных условиях происходит конденсация паров и температура смеси повышается, достигает равновесия и начинает снижаться. Выделившаяся теплота испарения рассчитывается по изменению показателя нагрева и охлаждения раствора.

Основным современным методом измерения молярной массы является масс-спектрометрия. Это основной способ идентификации смесей веществ. С помощью современных приборов данный процесс происходит автоматически, только первоначально нужно подобрать условия разделения соединений в пробе. Метод масс-спектрометрии основан на ионизации вещества. В результате образуются различные заряженные фрагменты соединения. На масс-спектре обозначается отношение массы к заряду ионов.

Определение молярной массы для газов

Молярная масса любого газа или пара измеряется просто. Достаточно использовать контроль. Один и тот же объем газообразного вещества равен по количеству вещества другому при одинаковой температуре. Известным способом измерения объема пара является определение количество вытесненного воздуха. Такой процесс осуществляется с использованием бокового отвода, ведущего к измерительному устройству.

Практическое использование молярной массы

Таким образом, понятие молярной массы в химии используется повсеместно. Для описания процесса, создания полимерных комплексов и других реакций необходим расчет данного параметра. Важным моментом является определение концентрации действующего вещества в фармацевтической субстанции. Например, с использованием культуры клеток исследуются физиологические свойства нового соединения. Кроме того, молярная масса важна при проведении биохимических исследований. Например, при изучении участия в обменных процессах элемента. Сейчас структура многих ферментов известна, поэтому есть возможность подсчитать их молекулярную массу, которая в основном измеряется килодальтонах (кДа). Сегодня известны молекулярные массы почти всех составляющих крови человека, в частности, гемоглобина. Молекулярная и молярная масса вещества в определенных случаях являются синонимами. Отличия их заключаются в том, что последний параметр является средним для всех изотопов атома.

Любые микробиологические эксперименты при точном определении влияния вещества на систему ферментов проводятся с использованием молярных концентраций. Например, в биокатализе и других областях, где необходимо исследование энзиматической активности, применяются такие понятия, как индукторы и ингибиторы. Для регуляции активности фермента на биохимическом уровне необходимо исследование с использованием именно молярных масс. Данный параметр вошел прочно в области таких естественных и инженерных наук, как физика, химия, биохимия, биотехнология. Процессы, охарактеризованные таким образом, становятся более понятными с точки зрения механизмов, определения их параметров. Переход от фундаментальной науки к прикладной не обходится без показателя молярной массы, начиная от физиологических растворов, буферных систем и заканчивая определением дозировок фармацевтических веществ для организма.

Для этого нужно сложить массы всех атомов в этой молекуле.

Пример 1. В молекуле воды Н 2 О 2 атома водорода и 1 атом кислорода. Атомная масса водорода = 1, а кислорода = 16. Поэтому молекулярная масса воды равна 1 + 1 + 16 = 18 атомных единиц массы, а молярная масса воды =18 г/моль.

Пример 2. В молекуле серной кислоты Н 2 SO 4 2 атома водорода, 1 атом серы и 4 атома кислорода. Поэтому молекулярная масса этого вещества составит 1 2 + 32 + 4 16 = 98 а.е.м, а молярная масса - 98 г/моль.

Пример 3. В молекуле сульфата алюминия Al 2 (SO 4) 3 2 атома алюминия, 3 атома серы и 12 атомов кислорода. Молекулярная масса этого вещества равна 27 · 2 + 32 · 3 + 16 · 12 = 342 а.е.м., а молярная масса - 342г/моль.

Моль, молярная масса

Молярная масса - это отношение массы вещества к количеству вещества, т.е. М(х) = m(x)/n(x), (1)

где М(х) - молярная масса вещества Х, m(x) – масса вещества Х, n(x) - количество вещества Х.

Единица СИ молярной массы - кг/моль,однако обычно используется единица г/моль. Единица массы - г, кг.

Единица СИ количества вещества - моль.

Моль - это такое количество вещества, в котором содержится 6,02·10 23 молекул этого вещества.

Любая задача по химии решается через количество вещества. Необходимо помнить основные формулы:

n(x) =m(x)/ М(х)

или общую формулу: n(x) =m(x)/М(х) = V(x)/Vm = N/N A , (2)

где V(x) – объем вещества Х(л), V m - молярный объем газа при н.у. (22,4 л/моль), N - число частиц, N A - постоянная Авогадро (6,02·10 23).

Пример 1. Определите массу иодида натрия NaI количеством вещества 0,6 моль.

Пример 2. Определите количество вещества атомного бора,содержащегося в тетраборате натрия Na 2 B 4 O 7 массой 40,4 г.

m(Na 2 B 4 O 7) = 40,4 г.

Молярная масса тетрабората натрия составляет 202 г/моль. Определяем количество вещества Na 2 B 4 O 7: n(Na 2 B 4 O 7) = m(Na 2 B 4 O 7)/М(Na 2 B 4 O 7) = 40,4/202 = 0,2 моль. Вспомним, что 1 моль молекулы тетрабората натрия содержит 2 моль атомов натрия, 4 моль атомов бора и 7 моль атомов кислорода (см. формулу тетрабората натрия). Тогда количество вещества атомного бора равно: n(B)= 4 · n(Na 2 B 4 O 7) = 4 · 0,2 = 0,8 моль.