Ikviens students, kurš rūpīgi pētīja periodisko tabulu, iespējams, pamanīja, ka papildus ķīmiskā elementa numuram tajā ir informācija par tā atoma svaru. Šajā rakstā mēs apskatīsim, kas ir molārā masa un kur tā tiek izmantota.
Kas ir kurmis?
Pirms atbildēt uz jautājumu "kas ir molārā masa", ir jāsaprot tik svarīgs ķīmijā lielums kā mols.
19. gadsimtā Amedeo Avogadro, rūpīgi izpētot Gay-Lussac likumu par ideālām gāzēm izohoriskā procesā, nonāca pie secinājuma, ka vienādos daudzumos dažādu vielu identiskos apstākļos (temperatūra un spiediens) ir vienāds skaits. no atomiem vai molekulām. Avogadro idejas bija pretrunā tā laika teorijām par gāzveida vielu ķīmisko uzbūvi un uzvedību, tāpēc tās tika pieņemtas tikai pusgadsimtu vēlāk.
20. gadsimta sākumā ar modernāku tehnoloģiju palīdzību bija iespējams noteikt ūdeņraža molekulu skaitu 2 gramos šīs gāzes. Šo daudzumu sauc"mol". Pašu terminu ieviesa Vilhelms Ostvalds, no latīņu valodas tas tulko kā "kaudze", "kopa".
1971. gadā mols kļuva par vienu no 7 pamatmērvienībām SI sistēmā. Pašlaik ar 1 molu saprot silīcija atomu skaitu, kas atrodas ideālā sfērā ar masu 0,028085 kg. To pašu daļiņu skaitu, kas atbilst 1 molam, sauc par Avogadro skaitli. Tas ir aptuveni 6,021023.
Kas ir molārā masa?
Tagad varam atgriezties pie raksta tēmas. Mols un molārā masa ir divi savstarpēji saistīti lielumi. Otrais ir jebkuras vielas viena mola svars. Acīmredzot ķīmiskā elementa veids vai konkrētas gāzes molekulas sastāvs tieši nosaka molāro masu. Saskaņā ar šo definīciju var uzrakstīt šādu izteiksmi:
M=ma NA.
Kur ma ir viena atoma masa, NA ir Avogadro skaitlis. Tas ir, lai iegūtu M vērtību, ir jāreizina vienas daļiņas (molekulas, atoma, atomu kopas) svars ar Avogadro skaitli.
Kā norādīts raksta ievadā, katrs periodiskās tabulas elements satur informāciju par tā atommasu. Tas ir svars gramos uz molu. Acīmredzot, lai iegūtu molāro masu kg / mol, tabulas vērtība jādala ar 1000. Piemēram, niobijam ar numuru 41 mēs redzam skaitli 92,9, tas ir, 1 mola tā atomu svars ir 92,9 grami..
Kur ķīmijā lieto M?
Tagad zinukas ir molārā masa, apsveriet, kur to izmanto ķīmijā.
Vielas daudzuma un molārās masas jēdzienam ir svarīga loma ķīmisko reakciju sagatavošanā, jo tās notiek tikai ar stingru reaģentu attiecību. Piemēram, ūdeņraža sadegšanas reakcija ar ūdens molekulas veidošanos ir parādīta zemāk:
2H2+ O2=2H2O.
Var redzēt, ka 2 moli ūdeņraža, kuru masa ir 4 grami, reaģē bez atlikuma ar 1 molu skābekļa, kas sver 32 gramus. Rezultātā veidojas 2 moli ūdens molekulu, kuru indikators ir 36 grami. No šiem skaitļiem ir skaidrs, ka ķīmisko pārvērtību procesā masa tiek saglabāta. Patiesībā reaģentu un konversijas produktu svars nedaudz atšķiras. Šī nelielā atšķirība ir saistīta ar reakcijas termisko efektu. Masu starpību var aprēķināt, izmantojot Einšteina formulu, lai saistītu svaru un enerģiju.
Ķīmijā molārās masas jēdziens ir cieši saistīts arī ar tāda paša nosaukuma koncentrāciju. Parasti šķidrumos šķīstošās cietās vielas raksturo molu skaits vienā litrā, tas ir, molārā koncentrācija.
Ir svarīgi saprast, ka apskatāmā vērtība ir nemainīga tikai konkrētam ķīmiskajam elementam vai konkrētam savienojumam, piemēram, H2tā ir 2 g/mol, un O 3 - 48 g/mol. Ja tā vērtība vienam savienojumam ir lielāka nekā citam, tas nozīmē, ka pašai pirmās vielas elementārdaļiņai ir lielāka masa nekā otrajai.
Gāzes un to molārais tilpums
Molmasa ir saistīta arī ar ideālo fizikugāzes. Jo īpaši to izmanto, nosakot gāzes sistēmas tilpumu īpašos ārējos apstākļos, ja ir zināms vielas daudzums.
Ideālas gāzes apraksta ar Klapeirona-Mendeļejeva vienādojumu, kas izskatās šādi:
PV=nRT.
Šeit n ir vielas daudzums, kas ir saistīts ar molāro masu šādi:
n=m / M.
Gāzes tilpumu var noteikt, ja ir zināmi tās m, temperatūra T un spiediens P, izmantojot šādu formulu:
V=mRT / (MP).
Molārais tilpums ir tāds, kas 0 oC temperatūrā un vienas atmosfēras spiedienā aizņem 1 molu jebkuras gāzes. Izmantojot iepriekš minēto formulu, varat aprēķināt šo vērtību, tā ir 22,4 litri.
