Онлайн калькуляторы

На нашем сайте собрано более 100 бесплатных онлайн калькуляторов по математике, геометрии и физике.

Справочник

Основные формулы, таблицы и теоремы для учащихся. Все что нужно, чтобы сделать домашнее задание!

Заказать решение

Не можете решить контрольную?!
Мы поможем! Более 20 000 авторов выполнят вашу работу от 100 руб!

Молярная масса

Понятие молярная масса

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.

Атомная масса и относительная атомная масса элемента

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.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Относительная атомная масса элемента (Ar) – это безразмерная величина, равная отношению средней массы атома элемента к 1/12 массы атома 12С.

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 элемента

ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Относительная молекулярная масса вещества (Mr) – это безразмерная величина, равная отношению массы молекулы вещества к 1/12 массы атома 12С.

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.

Число атомов и молекул в обычных образцах веществ очень велико, поэтому при характеристике количества вещества используют специальную единицу измерения – моль.

Моль – это количество вещества, которое содержит столько же частиц (молекул, атомов, ионов, электронов), сколько атомов углерода содержится в 12 г изотопа 12С.

Масса одного атома 12С равна 12 а.е.м., поэтому число атомов в 12 г изотопа 12С равно:

NA = 12 г / 12 × 1,66057×10-24 г = 1/1,66057×10-24 = 6,0221×10-23.

Таким образом, моль вещества содержит 6,0221×10-23 частиц этого вещества.

Физическую величину NA называют постоянной Авогадро, она имеет размерность [NA] = моль-1. Число 6,0221×10-23 называют числом Авогадро.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Молярная масса (М) – это масса 1 моль вещества.

Легко показать, что численные значения молярной массы М и относительной молекулярной массы Mr равны, однако первая величина имеет размерность [M] = г/моль, а вторая безразмерна:

M = NA × m (1 молекулы) = NA × Mr × 1 а.е.м. = (NA ×1 а.е.м.) × Mr = × Mr.

Это означает, что если масса некоторой молекулы равна, например, 44 а.е.м., то масса одного моля молекул равна 44 г.

Постоянная Авогадро является коэффициентом пропорциональности, обеспечивающим переход от молекулярных отношений к молярным.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1
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)
ПРИМЕР 2
Задание Определите соотношение масс элементов в молекулах: а) SO2, б) P2O5, в) СО2.
Ответ Для того, чтобы определить соотношение масс элементов в указанных молекулах необходимо указать относительные атомные массы входящих в их состав элементов:

а) оксид серы (IV) — SO2

Ar(S) = 32,066;

2×Ar(O) = 2×15,9994 = 31,9988;

Ar(S) / Ar(O) = 32,066 / 31,9988 = 1.

б) оксид фосфора (V) — P2O5

2×Ar(P) = 61,94752;

5×Ar(O) = 2×15,9994 =79,997;

Ar(S) / Ar(O) = 61,94752 / 79,997= 0,77.

в) оксид углерода (II) — СО2

Ar(С) = 12,011;

2×Ar(O) = 2×15,9994 = 31,9988;

Ar(С) / Ar(O) = 12,011 / 31,9988 = 0,37.

Нужна помощь с
решением задач?
Более 500 авторов онлайн и готовы помочь тебе прямо сейчас! Цена от 20 рублей за задачу. Сейчас у нас проходит акция, мы дарим 100 руб на первый заказ.