Формула относительной молекулярной массы
Определение и формула относительной молекулярной массы
Массы атомов и молекул очень малы, поэтому в качестве единицы измерения удобно выбрать массу одного из атомов и выражать массы остальных атомов относительно нее. Именно так и поступал основоположник атомной теории Дальтон, который составил таблицу атомных масс, приняв массу атома водорода за единицу.
До 1961 года в физике за атомную единицу массы (а.е.м. сокращенно) принимали 1/16 массы атома кислорода 16О, а в химии – 1/16 средней атомной массы природного кислорода, который является смесью трех изотопов. Химическая единица массы была на 0,03% больше, чем физическая.
В настоящее время за в физике и химии принята единая система измерения. В качестве стандартной единицы атомной массы выбрана 1/12 часть массы атома углерода 12С.
1 а.е.м. = 1/12 m(12С) = 1,66057×10-27 кг = 1,66057×10-24 г.
При расчете относительной атомной массы учитывается распространенность изотопов элементов в земной коре. Например, хлор имеет два изотопа 35Сl (75,5%) и 37Сl (24,5%).Относительная атомная масса хлора равна:
Ar(Cl) = (0,755×m(35Сl) + 0,245×m(37Сl)) / (1/12×m(12С) = 35,5.
Из определения относительной атомной массы следует, что средняя абсолютная масса атома равна относительной атомной массе, умноженной на а.е.м.:
m(Cl) = 35,5 ×1,66057×10-24 = 5,89×10-23 г.
Относительная молекулярная масса молекулы равна сумме относительных атомных масс атомов, входящих в состав молекулы, например:
Mr(N2O) = 2×Ar(N) + Ar(O) = 2×14,0067 + 15,9994 = 44,0128.
Абсолютная масса молекулы равна относительной молекулярной массе, умноженной на а.е.м.
Примеры решения задач
| Задание | Укажите, у какого вещества тяжелее молекула: BaO, P2O5, Fe2O3? |
| Решение | Для того, чтобы определить, какая из предложенных молекул тяжелее необходимо рассчитать их молярные массы. Как известно, молярная масса молекулы равна сумме относительных атомных масс атомов, входящих в состав молекулы. Тогда,
M(BaO) = Ar(Ba) + Ar(O) = 137,5 + 15,9994 = 153,4994 г/моль; M(P2O5) = 2×Ar(P) + 5×Ar(O) = 2×30,97376 + 5×15,9994; M(P2O5) = 61,94752 + 79,997 = 141,94452 г/моль; M(Fe2O3) = 2×Ar(Fe) + 3×Ar(O) = 2×58,9332 + 3×15,9994; M(Fe2O3) = 117,8664 + 47,9982 = 165,8646 г/моль. Самой тяжелой молекулой является молекула оксида железа (III). |
| Ответ | Оксид железа (III) |
| Задание | Составьте формулу соединения железа с серой, если соотношение масс элементов в нём m(Fe):m(S) = 7:4. |
| Решение | Для того, чтобы узнать, в каких отношениях находятся химические элементы в составе молекулы необходимо найти их количество вещества. Известно, что для нахождения количества вещества следует использовать формулу:
n = m / M. Найдем молярные массы железа и серы (значения относительных атомных масс, взятых из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел). Известно, что M = Mr, значит M(S) = 32 г/моль, а М(Fe) = 56 г/моль. Тогда, количество вещества этих элементов равно: n (S) = m (S) / M (S); n (S) = 4 / 32 = 0,125 моль. n (Fe) = m (Fe) / M (Fe); n (Fe) = 7 / 56 = 0,125 моль. Найдем мольное отношение: n(Fe) :n(S) = 0,125: 0,125 = 1:1, т.е. формула соединения меди с кислородом имеет вид FeS. Это сульфид железа (II). |
| Ответ | FeS |
