Hogyan lehet megtalálni a moláris tömeget?
A gyakorlati és elméleti kémia esetében két gyakorlati fogalom létezik, például molekuláris (gyakran helyettesíthető a nem megfelelő molekulatömeg fogalmával) és a moláris tömeg. Mindkét mennyiség egy egyszerű vagy összetett anyag összetételétől függ.
A moláris tömeg vagy molekulatömeg meghatározása? Mindkét fizikai mennyiséget nem lehet (vagy csaknem nem) közvetlen méréssel megállapítani, például egy anyag mérlegelésével. A vegyületek kémiai képletéből és az összes elem atomtömegéből számolnak. Ezek a mennyiségek numerikusan egyenlők, de dimenzióban különböznek. A molekulatömeget a tömeg atomegységei fejezik ki, amelyek feltételesek, a jelölés a. e. m. és egy másik név - "Dalton". A moláris tömegegység g / mol-ban kifejezve.
Az egyszerű anyagok molekuláris tömege, amelynek egy molekulája egy atomból áll, megegyezik azok atomtömegével, amelyeket Mendeleyev periodikus táblázatában mutatnak be. Például:
- nátrium (Na) - 22,99 a. e. m.;
- vas (Fe) - 55,85 a. e. m.;
- kén (S) - 32.064 a. e. m.;
- Argon (Ar) 39 948 a. e. m.;
- Kálium (K) - 39,102 a. e.
Továbbá az egyszerű anyagok molekuláris tömegeit, amelyek molekulái egy kémiai elem több atomjából állnak, az elem atomtömegének a molekulában található atomok számából származnak. Például:
- Oxigén (O2) - 16 • 2 = 32 a. e. m.;
- nitrogén (N2) - 14 • 2 = 28 a. e. m.;
- klór (Cl 2) -35 ° C 2 = 70 a. e. m.;
- Ózon (O3) - 16 • 3 = 48 a. e.
Számítsuk ki a komplex anyagok molekulatömegeit, összegezve az atomi tömeg termékeit az egyes elemek molekulájának alkotóeleméhez tartozó atomok számával. Például:
De hogyan lehet megtalálni az anyagok móltömegét?
Ezt nem nehéz megtenni, mivel ez egy adott anyag mólban kifejezett mennyisége egy egységének tömege. Ez azt jelenti, hogy ha az egyes anyagok számított molekulatömegét megszorozzuk 1 g / molnak megfelelő állandó értékkel, akkor megkapjuk a móltömegét. Például, hogyan lehet megtalálni a szén-dioxid (CO2) móltömegét? Következik (12 + 16 • 2) • 1 g / mol = 44 g / mol, azaz MCO2 = 44 g / mol. Az egyszerű anyagok esetében olyan molekulákban, amelyek csak egy elemet tartalmaznak, ez az index gramm / mol-ban kifejezve numerikusan megegyezik az elem atomtömegével. Például a kén MS = 32,064 g / mol. Megtalálható egy egyszerű anyag moláris tömege, amelynek molekulája több atomból áll, az oxigén példájánál mérve: MO2 = 16 • 2 = 32 g / mol.
Itt konkrét egyszerű vagy összetett anyagok esetében példákat adtak. De lehetséges-e és hogyan lehet megtalálni a több komponensből álló termék moláris tömegét? A többkomponensű keverék molekuláris moláris tömegéhez hasonlóan additív mennyiség. Az összetevő moláris tömegének termékeinek összege a keverékben lévő frakciójához: M = ΣMi · Xi, azaz az átlagos molekulatömeg és az átlagos móltömeg kiszámítható.
Például a levegő, amely körülbelül 75,5% nitrogént, 23,15% oxigént, 1,29% argont és 0,046% széndioxidot tartalmaz (a kisebb mennyiségben lévő fennmaradó szennyeződések elhanyagolhatók): Levegő tömeg = 28 • 0,755 + 32 • 0,2315 + 40 • 0,129 + 44 • 0,00046 = 29,0424 g / mol ≈ 29 g / mol.
Hogyan lehet megtalálni az anyag móltömegét, ha az időszakos táblázatban feltüntetett atomtömeg meghatározásának pontossága eltér? Egyes elemek esetében egy tizedik, mások számára a legközelebbi századra, a harmadik ezredre, és például a radon egészére, a mangánról tízezerre jelzik.
A móltömeg kiszámításánál nincs értelme a számításokat nagyobb pontossággal elvégezni, mint egy tizedig, mivel gyakorlati alkalmazásuk van, ha a vegyi anyagok vagy a reagensek tisztasága nagy hibát okoz. Mindezek a számítások hozzávetőlegesek. De ahol a kémikusok pontosabbak, a megfelelő korrekciókat bizonyos eljárások segítségével végzik el: oldat titert állapítanak meg, a kalibrálást szabványos minták szerint végezzük, és így tovább.
