Vsak študent, ki je skrbno preučeval periodni sistem, je verjetno opazil, da poleg številke kemičnega elementa vsebuje tudi podatke o teži njegovega atoma. V tem članku si bomo ogledali, kaj je molska masa in kje se uporablja.
Kaj je krt?
Preden odgovorimo na vprašanje "kaj je molska masa", je treba razumeti tako pomembno količino v kemiji, kot je mol.
V 19. stoletju je Amedeo Avogadro, ki je skrbno preučeval Gay-Lussacov zakon za idealne pline v izohoričnem procesu, prišel do zaključka, da enake količine različnih snovi pod enakimi pogoji (temperatura in tlak) vsebujejo enako število atomov ali molekul. Avogadrove ideje so bile v nasprotju s takratnimi teorijami o kemični zgradbi in obnašanju plinastih snovi, zato so bile sprejete šele pol stoletja pozneje.
Na začetku 20. stoletja je bilo s pomočjo sodobnejših tehnologij mogoče določiti število vodikovih molekul v 2 gramih tega plina. Ta količina se imenuje"mol". Sam izraz je uvedel Wilhelm Ostwald, iz latinščine se prevaja kot "kup", "gruča".
Leta 1971 je mol postal ena od 7 osnovnih merskih enot v sistemu SI. Trenutno se 1 mol razume kot število atomov silicija, ki ga vsebuje idealna krogla z maso 0,028085 kg. Samo število delcev, ki ustreza 1 molu, se imenuje Avogadrovo število. To je približno 6,021023.
Kaj je molska masa?
Zdaj se lahko vrnemo k temi članka. Mol in molska masa sta dve medsebojno povezani količini. Druga je teža enega mola katere koli snovi. Očitno je, da vrsta kemičnega elementa ali sestava molekule določenega plina neposredno določa molsko maso. V skladu s to definicijo lahko zapišemo naslednji izraz:
M=ma NA.
Kjer je ma masa enega atoma, je NA Avogadrovo število. To pomeni, da je treba za pridobitev vrednosti M pomnožiti težo enega delca (molekule, atoma, atomskega grozda) z Avogadrovim številom.
Kot je navedeno v uvodu članka, vsak element v periodnem sistemu vsebuje informacije o svoji atomski masi. To je teža v gramih na mol. Očitno je, da bi dobili molsko maso v kg / mol, je treba tabelarno vrednost deliti s 1000. Na primer, za niobij pri številki 41 vidimo številko 92,9, to je, da ima 1 mol njegovih atomov težo 92,9 grama..
Kje se v kemiji uporablja M?
Vem zdajkaj je molska masa, razmislite, kje se uporablja v kemiji.
Koncept količine snovi in molske mase igrata pomembno vlogo pri pripravi kemičnih reakcij, saj gredo le s strogim razmerjem reagentov. Spodaj je na primer prikazana reakcija zgorevanja vodika s tvorbo vodne molekule:
2H2+ O2=2H2O.
Vidimo, da 2 mola vodika, ki imata maso 4 grame, brez ostanka reagirata z 1 molom kisika, ki tehta 32 gramov. Posledično nastaneta 2 mola molekul vode z indikatorjem 36 gramov. Iz teh številk je razvidno, da se v procesu kemičnih transformacij masa ohranja. V resnici je teža reaktantov in produktov pretvorbe nekoliko drugačna. Ta majhna razlika je posledica toplotnega učinka reakcije. Masno razliko je mogoče izračunati z uporabo Einsteinove formule za povezavo teže in energije.
V kemiji je pojem molske mase tudi tesno povezan z istoimensko koncentracijo. Običajno je za trdne snovi, ki so topne v tekočinah, značilno število molov v enem litru, to je molska koncentracija.
Pomembno je razumeti, da je obravnavana vrednost konstantna samo za dani kemični element ali specifično spojino, na primer za H2je 2 g/mol, in za O 3 - 48 g/mol. Če je njena vrednost za eno spojino večja kot za drugo, potem to pomeni, da ima elementarni delec prve snovi sam večjo maso od druge.
Plini in njihova molska prostornina
Molarna masa je povezana tudi z idealno fizikoplini. Zlasti se uporablja pri določanju prostornine plinskega sistema v posebnih zunanjih pogojih, če je količina snovi znana.
Idealni plini so opisani z enačbo Clapeyron-Mendeleeva, ki izgleda takole:
PV=nRT.
Tukaj je n količina snovi, ki je povezana z molsko maso, kot sledi:
n=m / M.
Prostornino plina je mogoče določiti, če so znani njegov m, temperatura T in tlak P, z uporabo naslednje formule:
V=mRT / (MP).
Molarni volumen je tisti, ki pri 0 oC in tlaku ene atmosfere zaseda 1 mol katerega koli plina. Iz zgornje formule lahko izračunate to vrednost, znaša 22,4 litra.
