Молярная масса алмаза
Молярная масса алмаза
Способен кристаллизоваться в кубической и гексагональной (лонсдейлит) системе. Строение атома углерода приведено на рис. 1. Помимо алмаза, углерод может существовать в виде простого вещества графита, принадлежащего к гексагональной системе, древесного угля, кокса, сажи, карбина, поликумуленаграфена, фуллерена, нанотрубок, нановолокон, астралена и т.д.
Рис. 1. Строение атома углерода.
Массу одного моля вещества называют молярной массой и обозначают М. Основное единицей измерения молярной массы является г/моль (кг/кмоль).
Любое химическое соединение кроме молярной массы характеризуется относительной молекулярной массой. Относительная молекулярная масса Mr – это молярная масса соединения, отнесенная к 1/12 молярной массы атома углерода-12 (12С). Это безразмерная величина.
Относительная атомная масса Ar – это молярная масса атома вещества, отнесенная к 1/12 молярной массы атома углерода-12 (12С).
Относительная атомная масса алмаза равна 12,0116 а.е.м. Его относительная молекулярная масса будет равна 12,0116, а молярная масса:
M(С) = Mr (С) × 1 моль = 12,0116 г/моль.
Алмаз не может существовать в виде газа, только в форме твердого вещества, поэтому для нахождения значения его молярной массы нельзя использовать величину молярного объема или производить расчеты по формуле Менделеева-Клапейрона.
Примеры решения задач
| Задание | Вычислите, какая масса оксида магния получится при сгорании магния в 6,4 г кислорода? |
| Решение | Запишем уравнение реакции взаимодействия магния с кислородом:
2Mg + O2 = 2MgO. Вычислим количество вещества кислорода по формуле: n = m / M; n(O2)= m (O2)/ M(O2). Для этого необходимо указать молярную массу кислорода (значение относительной атомной массы, взятое из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целого числа). Как известно, молярная масса молекулы равна сумме относительных атомных масс атомов, входящих в состав молекулы (M = Mr): M(O2) = 2×Ar(O) = 2×16 = 32 г/моль. Тогда, количество вещества кислорода будет равно: n(O2)= 6,4/ 32 = 0,2 моль. Согласно уравнению реакции n(O2) :n(MgO) = 1 : 2, значит: n(MgO) = 2 × n(O2) = 2 × 0,2 = 0,4 моль. Найдем молярную массу оксида магния (допущение, указанное при расчете молярной массы кислорода действительно и в данном случае): M(MgO) = Ar(Mg) + Ar(O) = 24 + 16 = 40 г/моль. Определим массу оксида магния: m = n × M; m(MgO) = n (MgO) × M (MgO); m(MgO) = 0,4 × 40 = 16 г. |
| Ответ | Масса оксида магния равна 16 г. |
| Задание | Вычислите, какая масса воды образуется в результате сгорания 8 г водорода в кислороде? |
| Решение | Запишем уравнение реакции взаимодействия водорода с кислородом:
2H2 + O2 = 2H2O. Вычислим количество вещества водорода по формуле: n = m / M; n(H2)= m (H2)/ M(H2). Для этого необходимо указать молярную массу водорода (значение относительной атомной массы, взятое из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целого числа). Как известно, молярная масса молекулы равна сумме относительных атомных масс атомов, входящих в состав молекулы (M = Mr): M(H2) = 2×Ar(H) = 2×1 = 2 г/моль. Тогда, количество вещества водорода будет равно: n(H2)= 8/ 2 = 4 моль. Согласно уравнению реакции n(H2) :n(H2O) = 2 : 2, значит: n(H2O) =n(H2) = 4 моль. Найдем молярную массу воды (допущение, указанное при расчете молярной массы кислорода действительно и в данном случае): M(H2O) = 2×Ar(H) + Ar(O) = 2×1 + 16 = 2 +16 = 18 г/моль. Определим массу воды: m = n × M; m(H2O) = n (H2O) × M (H2O); m(H2O) = 4 × 16 = 64 г. |
| Ответ | Масса воды равна 16 г. |
