Размеры и масса атомов и молекул

Относительная атомная и молекулярная масса

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Относительная атомная масса или атомная масса химического элемента $A_r$ – это отношение массы атома этого элемента к ${1}/{12}$ массы атома углерода $C^{12}_6$ .

В таблице химических элементов Д.И.Менделеева приведены относительные атомные массы элементов.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Относительная молекулярная масса вещества $M_r$ – это отношение массы молекулы этого вещества к ${1}/{12}$ массы атома углерода $C^{12}_6$ .

Относительную молекулярную массу можно найти как сумму относительных атомных масс элементов, входящих в химическую формулу вещества.

Относительная атомная масса и относительная молекулярная масса – величины безразмерные.

Размеры и масса атомов и молекул

Можно говорить и просто о массе атома или молекулы. Массу микрочастиц часто измеряют в атомных единицах массы:

$1\ a.e.m.=1,66\cdot {10}^{-27}\ kg$

Масса любого атома в кг равна:

$m_0=A_r\cdot 1,66\cdot {10}^{-27}\ kg$

а масса любой молекулы в кг:

$m_0=M_r\cdot 1,66\cdot {10}^{-27}\ \ kg$

Линейные размеры атомов и молекул представляют собою величины порядка ${10}^{-10}\ m$ .

Чтобы нагляднее представить себе размеры атомов молекул и их количество в определенном объеме вещества, приведем один интересный пример: если все атомы, находящиеся в 1 см³ меди, расположить в одну линию плотно друг к другу, то длина такой цепочки будет примерно 14 миллиардов километров. Это примерно в 90 раз больше, чем расстояние от Земли до Солнца.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание

Определить массы атомов гелия, хлора.

Решение

1. масса атома гелия $\left(He\right)$ ;

По таблице Менделеева определяем относительную атомную массу атома гелия

$A_r=4,0026\$

Далее вычисляем массу атома гелия:

$m_0=A_r\cdot 1,66\cdot {10}^{-27}\ kg$

$m_0\left(He\right)=4,0026\cdot 1,66\cdot {10}^{-27}=6,64\ \cdot {10}^{-27}kg\$

2. масса атома хлора $\left(Cl\right)$ ;

По таблице Менделеева определяем относительную атомную массу атома хлора:

$A_r=35,453\ \$

Вычисляем массу атома хлора:

$m_0=A_r\cdot 1,66\cdot {10}^{-27}\ kg$

$m_0\left(Cl\right)=35,453\cdot 1,66\cdot {10}^{-27}=5,89\ \cdot {10}^{-26}kg\$

Ответ

Масса атома гелия $6,64\ \cdot {10}^{-27}$ кг; масса атома хлора $5,89\ \cdot {10}^{-26}$ кг.

ПРИМЕР 2

Задание

Определить массы молекул кислорода, углекислого газа, водяного пара.

Решение

1) масса молекулы кислорода;

Запишем химическую формулу для молекулы кислорода — $O_2$ .

Относительная молекулярная масса молекулы кислорода:

$M_r=2A_r$

Относительную атомную масса кислорода определяем по таблице Менделеева:

$A_r=16\$

Относительная молекулярная масса молекулы кислорода:

$M_r=2\cdot 16=32\$

Масса молекулы:

$m_0=M_r\cdot 1,66\cdot {10}^{-27}\ \ kg$

Масса молекулы кислорода:

$m_0\left(O_2\right)=32\cdot 1,66\cdot {10}^{-27}=5,31\cdot {10}^{-26}\ kg\$

2) масса молекулы углекислого газа;

Запишем химическую формулу для молекулы углекислого газа — $CO_2$ .

Относительная молекулярная масса молекулы углекислого газа:

$M_r\left(CO_2\right)=A_r\left(C\right)+2A_r\left(O_2\right)$

По таблице Менделеева определяем относительные атомные массы:

углерода $A_r\left(C\right)=12$

кислорода $A_r\left(O_2\right)=16$ .

Тогда:

$M_r\left(CO_2\right)=12+2\cdot 16=44$

Масса молекулы:

$m_0=M_r\cdot 1,66\cdot {10}^{-27}\ \ kg$

Масса молекулы углекислого газа:

$m_0\left(CO_2\right)=44\cdot 1,66\cdot {10}^{-27}=7,3\cdot {10}^{-26}\ kg\$

3) масса молекулы водяного пара;

Запишем химическую формулу для молекулы водяного пара — $H_2O$ .

Относительная молекулярная масса молекулы водяного пара:

$M_r\left(CO_2\right)=2A_r\left(H_2\right){+A}_r\left(O\right)$

По таблице Менделеева определяем относительные атомные массы:

водорода $A_r\left(H\right)=1$

кислорода $A_r\left(O_2\right)=16$ .

Тогда:

$M_r\left(H_2O\right)=2\cdot 1+16=18$

Масса молекулы:

$m_0=M_r\cdot 1,66\cdot {10}^{-27}\ \ kg$

Масса молекулы водяного пара:

$m_0\left(H_2O\right)=18\cdot 1,66\cdot {10}^{-27}=2,99\cdot {10}^{-26}\ kg\$

Ответ

Масса молекулы кислорода $5,31\cdot {10}^{-26}$ кг, масса молекулы углекислого газа $7,3\cdot {10}^{-26}$ кг, масса молекулы водяного пара $2,99\cdot {10}^{-26}$ кг.

Понравился сайт? Расскажи друзьям!

Советуем прочитать:

Размеры и масса атомов и молекул

Относительная атомная и молекулярная масса

Размеры и масса атомов и молекул

Примеры решения задач