Бодисын молийн масс нь тухайн бодисын масстай тэнцүү байна. Бодисын эзэлхүүн ба түүний хэмжээ хоорондын хамаарал

Олон улсын нэгжийн системд (SI) бодисын тоо хэмжээний нэгж нь мэнгэ юм.

Мэнгэ - энэ нь 0.012 кг нүүрстөрөгчийн изотоп 12 С-д атом байгаатай адил олон бүтцийн нэгж (молекул, атом, ион, электрон гэх мэт) агуулсан бодисын хэмжээ юм.

Нэг нүүрстөрөгчийн атомын массыг (1.93310 -26 кг) мэдэж байгаа тул бид 0.012 кг нүүрстөрөгч дэх N A атомын тоог тооцоолж чадна.

N A = 0.012/1.93310 -26 = 6.0210 23 моль -1

6.0210 23 моль -1 гэж нэрлэдэг Авогадрогийн тогтмол(Тэмдэглэл N A, хэмжээс 1/моль эсвэл моль -1). Энэ нь аливаа бодисын нэг мэнгэ дэх бүтцийн нэгжийн тоог харуулдаг.

Моляр масс– бодисын массыг бодисын хэмжээтэй харьцуулсан харьцаатай тэнцүү утга. Энэ нь кг / моль эсвэл г / моль хэмжээтэй байна. Энэ нь ихэвчлэн M гэж нэрлэгддэг.

Ерөнхийдөө, г/моль-ээр илэрхийлсэн бодисын молийн масс нь энэ бодисын харьцангуй атом (A) эсвэл харьцангуй молекул масстай (M) тоогоор тэнцүү байна. Жишээлбэл, C, Fe, O 2, H 2 O-ийн харьцангуй атом ба молекулын масс нь 12, 56, 32, 18, молийн масс нь 12 г/моль, 56 г/моль, 32 г/моль байна. , 18 г / моль.

Бодисын масс ба хэмжээ нь өөр өөр ойлголт гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Массыг килограммаар (грамм), бодисын хэмжээг мольоор илэрхийлнэ. Бодисын масс (м, г), бодисын хэмжээ (ν, моль) ба молийн масс (M, г/моль) хооронд энгийн хамаарал байдаг.

m = νM; ν = м/М; М = м/в.

Эдгээр томъёог ашиглан тодорхой хэмжээний бодисын массыг тооцоолох, эсвэл мэдэгдэж буй масс дахь бодисын молийн тоог тодорхойлох, эсвэл бодисын молийн массыг олоход хялбар байдаг.

Харьцангуй атом ба молекулын масс

Химийн хувьд үнэмлэхүй массын утгыг уламжлалт байдлаар ашигладаггүй, харин харьцангуй утгыг ашигладаг. 1961 оноос хойш атомын массын нэгжийг (товчилсон a.m.u.) нүүрстөрөгч-12 атомын массын 1/12, өөрөөр хэлбэл нүүрстөрөгчийн 12 С изотопыг 1961 оноос хойш харьцангуй атомын массын нэгж болгон авчээ.

Харьцангуй молекул жинБодисын (M r) нь тухайн бодисын байгалийн изотопын найрлагатай молекулын дундаж массыг нүүрстөрөгчийн атомын массын 1/12 12 С-ийн харьцаатай тэнцүү утга юм.

Харьцангуй молекулын масс нь молекулыг бүрдүүлэгч бүх атомын харьцангуй атомын массын нийлбэртэй тоон утгаараа тэнцүү бөгөөд тухайн бодисын томьёо ашиглан хялбархан тооцдог, тухайлбал, бодисын томъёо нь B x D y C. z, тэгвэл

M r = xA B + yA D + zA C.

Молекулын масс нь a.m.u хэмжээтэй байна. ба молийн масстай (г/моль) тоон хувьд тэнцүү байна.

Хийн тухай хууль

Хийн төлөв нь түүний температур, даралт, эзэлхүүн, масс, молийн массаар бүрэн тодорхойлогддог. Эдгээр параметрүүдийг холбосон хуулиуд нь бүх хийн хувьд маш ойрхон бөгөөд туйлын үнэн зөв байдаг хамгийн тохиромжтой хий , хэсгүүдийн хооронд бүрэн харилцан үйлчлэл байхгүй, хэсгүүд нь материаллаг цэгүүд байдаг.

Хийн хоорондын урвалын анхны тоон судалгааг Францын эрдэмтэн Гэй-Люссак хийсэн. Тэрээр хийн дулааны тэлэлт ба эзэлхүүний харилцааны тухай хуулиудын зохиогч юм. Эдгээр хуулиудыг 1811 онд Италийн физикч А.Авогадро тайлбарлажээ. Авогадрогийн хууль - химийн чухал үндсэн зарчмуудын нэг бөгөөд үүнд " ижил температур, даралтад авсан ижил хэмжээтэй өөр өөр хий нь ижил тооны молекулыг агуулна».

Үр дагавар Авогадрогийн хуулиас:

1) ихэнх энгийн атомуудын молекулууд нь хоёр атомт байдаг (H 2 , ТУХАЙ 2 гэх мэт);

2) ижил нөхцөлд өөр өөр хийн ижил тооны молекулууд ижил эзэлхүүнийг эзэлдэг.

3) хэвийн нөхцөлд аливаа хийн нэг моль нь 22.4 дм эзэлхүүнийг эзэлдэг. 3 (l).Энэ боть гэж нэрлэдэг молийнхийн хэмжээ(V o) (хэвийн нөхцөл - t o = 0 ° C эсвэл

T o = 273 K, P o = 101325 Па = 101.325 кПа = 760 мм. rt. Урлаг. = 1 атм).

4) аливаа бодисын нэг моль ба аливаа элементийн атом нь нэгтгэх нөхцөл, төлөвөөс үл хамааран ижил тооны молекул агуулдаг.Энэ Авогадрогийн тоо (Авогадрогийн тогтмол) - энэ тоо тэнцүү байгаа нь туршилтаар тогтоогдсон

Н А = 6,02213∙10 23 (молекулууд).

Тиймээс: хийн хувьд 1 моль - 22.4 дм 3 (l) – 6.023∙10 23 молекулууд - M, г / моль ;

бодисын хувьд 1 моль – 6.023∙10 23 молекулууд - M, г / моль.

Авогадрогийн хуульд үндэслэн: Ижил даралт, ижил температурт ижил эзэлхүүнтэй хийн масс (м) нь тэдгээрийн молийн масстай (M) хамааралтай байна.

м 1 / м 2 = М 1 / М 2 = D,

Энд D нь эхний хийн хоёр дахьтай харьцуулахад харьцангуй нягт юм.

дагуу Р.Бойлын хууль – Э.Мариотт Тогтмол температурт хийн өгөгдсөн массаас үүсэх даралт нь хийн эзэлхүүнтэй урвуу пропорциональ байна.

P o /P 1 = V 1 /V o эсвэл PV = const.

Энэ нь даралт ихсэх тусам хийн хэмжээ багасна гэсэн үг юм. Энэ хуулийг анх 1662 онд Р.Бойл боловсруулсан. Үүнийг бүтээхэд Францын эрдэмтэн Э.Марриот мөн оролцсон тул Англиас бусад оронд энэ хуулийг давхар нэрээр нэрлэдэг. Энэ нь онцгой тохиолдлыг илэрхийлдэг хамгийн тохиромжтой хийн хууль(хийн зан үйлийн бүх хуулийг хамгийн сайн дагаж мөрддөг таамаглалын хийг дүрсэлсэн).

By Ж.Гэй-Люссакийн хууль : тогтмол даралттай үед хийн эзэлхүүн нь үнэмлэхүй температуртай шууд пропорциональ өөрчлөгддөг (T)

V 1 /T 1 = V o /T o эсвэл V/T = const.

Хийн эзэлхүүн, даралт, температурын хамаарлыг Бойл-Мариотт ба Гэй-Люссакийн хуулиудыг нэгтгэсэн ерөнхий тэгшитгэлээр илэрхийлж болно. нэгдсэн хийн хууль)

PV/T=P o V o /T o,

энд P ба V нь өгөгдсөн T температур дахь хийн даралт ба эзэлхүүн; P o ба V o - хэвийн нөхцөлд хийн даралт ба эзэлхүүн (n.s.).

Менделеев-Клапейроны тэгшитгэл (идеал хийн төлөвийн тэгшитгэл) нь хийн масс (м, кг), температур (Т, К), даралт (P, Па) ба эзэлхүүн (V, м 3) хоорондын хамаарлыг түүний молийн масстай (V, м 3) тогтоодог. М, кг/моль)

Энд R нь бүх нийтийн хийн тогтмол, тэнцүү 8,314 Ж/(моль К). Үүнээс гадна хийн тогтмол нь өөр хоёр утгатай байна. P - ммМУБ, В - см 3 (мл), Р = 62400 ;

R - атм, В – dm 3 (л), Р = 0,082 .

Хэсэгчилсэн даралт (лат. хэсэгчилсэн- хэсэгчилсэн, латаас. парс- хэсэг) - хийн хольцын бие даасан бүрэлдэхүүн хэсгийн даралт. Хийн хольцын нийт даралт нь түүний бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хэсэгчилсэн даралтын нийлбэр юм.

Шингэн дотор ууссан хийн хэсэгчилсэн даралт нь ижил температурт шингэнтэй тэнцвэрт байдалд байгаа хий үүсэх үе шатанд үүсэх хийн хэсэгчилсэн даралт юм. Хийн хэсэгчилсэн даралтыг хийн молекулуудын термодинамик идэвхжилээр хэмждэг. Хий нь өндөр хэсэгчилсэн даралттай газраас бага даралттай газар руу үргэлж урсах болно; мөн ялгаа их байх тусам урсгал хурдан болно. Хий нь хэсэгчилсэн даралтын дагуу уусч, тархаж, урвалд ордог бөгөөд хийн хольц дахь концентрацаас хамаарахгүй. Хэсэгчилсэн даралтыг нэмэх хуулийг 1801 онд Ж.Дальтон боловсруулсан. Үүний зэрэгцээ молекул кинетик онол дээр үндэслэсэн онолын зөв үндэслэлийг нэлээд хожуу хийсэн. Далтоны хуулиуд - 19-р зууны эхээр түүний томъёолсон хийн хольцын нийт даралт, уусах чадварыг тодорхойлдог физикийн хоёр хууль.

Молекулын физик нь бие даасан молекулуудын зан төлөвт үндэслэн биеийн шинж чанарыг судалдаг. Бүх харагдахуйц үйл явц нь хамгийн жижиг хэсгүүдийн харилцан үйлчлэлийн түвшинд тохиолддог;

Үндсэн ойлголтууд

Молекулын физикийг заримдаа термодинамикийн онолын нэмэлт гэж үздэг. Илүү эрт үүссэн термодинамик нь дулааныг ажил болгон хувиргах асуудлыг судалж, цэвэр практик зорилгыг баримталдаг байв. Тэрээр зөвхөн туршилтын үр дүнг тайлбарласан онолын үндэслэлийг өгөөгүй. Молекулын физикийн үндсэн ойлголтууд хожим буюу 19-р зуунд бий болсон.

Тэрээр хамгийн бага тоосонцор - молекулуудын эмх замбараагүй хөдөлгөөний хэв маягийг тодорхойлдог статистикийн аргад тулгуурлан молекулын түвшинд бие махбодийн харилцан үйлчлэлийг судалдаг. Молекулын физик ба термодинамик нь бие биенээ нөхөж,үйл явцыг янз бүрийн өнцгөөс харах. Үүний зэрэгцээ термодинамик нь зөвхөн макроскопийн биетэй холбоотой атомын процессуудад хамаарахгүй бөгөөд молекулын физик нь эсрэгээр аливаа үйл явцыг бие даасан бүтцийн нэгжүүдийн харилцан үйлчлэлийн үүднээс авч үздэг.

Бүх ухагдахуун, үйл явц нь өөрийн гэсэн тэмдэглэгээтэй бөгөөд тодорхой параметрүүдийн харилцан үйлчлэл, бие биенээсээ хамаарлыг хамгийн тодорхой илэрхийлдэг тусгай томъёогоор тодорхойлогддог. Үйл явц, үзэгдлүүд нь өөр өөр томьёо нь ижил хэмжигдэхүүнийг агуулж, өөр өөр хэлбэрээр илэрхийлж болно.

Бодисын хэмжээ

Бодисын хэмжээ нь (масс) болон масс агуулсан молекулуудын тоо хоорондын хамаарлыг тодорхойлдог. Баримт нь ижил масстай өөр өөр бодисууд өөр өөр тооны хамгийн бага тоосонцортой байдаг. Молекулын түвшинд явагдаж буй үйл явцыг зөвхөн харилцан үйлчлэлд оролцож буй атомын нэгжийн тоог нарийн тооцож үзэхэд л ойлгож болно. Бодисын хэмжээг хэмжих нэгж, SI системд батлагдсан, - мэнгэ.

Анхаар!Нэг мэнгэ үргэлж ижил тооны хамгийн бага тоосонцор агуулдаг. Энэ тоог Авогадрогийн тоо (эсвэл тогтмол) гэж нэрлэдэг бөгөөд 6.02x1023-тай тэнцүү байна.

Тооцоолол нь тухайн бодисын микроскопийн бүтцийг харгалзан үзэх шаардлагатай тохиолдолд энэ тогтмолыг ашигладаг. Молекулын тоотой харьцах нь хэцүү байдаг, учир нь та асар их тоогоор ажиллах шаардлагатай байдаг тул мэнгэ ашигладаг - нэгж масс дахь бөөмийн тоог тодорхойлдог тоо.

Бодисын хэмжээг тодорхойлох томъёо:

Бодисын хэмжээг тооцоолох нь янз бүрийн тохиолдолд хийгддэг бөгөөд энэ нь олон томьёонд хэрэглэгддэг бөгөөд молекулын физикийн чухал үнэ цэнэ юм.

Хийн даралт

Хийн даралт нь зөвхөн онолын төдийгүй практик ач холбогдолтой чухал хэмжигдэхүүн юм. Молекулын физикт ашигладаг хийн даралтын томъёог илүү сайн ойлгоход шаардлагатай тайлбарыг авч үзье.

Томьёог эмхэтгэхийн тулд та зарим хялбаршуулах хэрэгтэй болно. Молекулууд нь нарийн төвөгтэй системүүд юм, олон үе шаттай бүтэцтэй байх. Энгийн байхын тулд бид тодорхой саванд байгаа хийн хэсгүүдийг бие биентэйгээ харьцдаггүй уян харимхай нэгэн төрлийн бөмбөлөг гэж үздэг (хамгийн тохиромжтой хий).

Хамгийн бага хэсгүүдийн хөдөлгөөний хурдыг мөн адил гэж үзнэ. Бодит байрлалыг тийм ч их өөрчилдөггүй ийм хялбаршуулсан аргуудыг оруулснаар бид дараахь тодорхойлолтыг гаргаж чадна: хийн даралт гэдэг нь хийн молекулуудын савны хананд үзүүлэх нөлөөллийн хүч юм.

Үүний зэрэгцээ орон зайн гурван хэмжээст байдал, хэмжээс бүрийн хоёр чиглэл байгааг харгалзан ханан дээр ажиллах бүтцийн нэгжийн тоог 1/6 хүртэл хязгаарлах боломжтой.

Тиймээс эдгээр бүх нөхцөл, таамаглалыг нэгтгэн дүгнэж болно хамгийн тохиромжтой нөхцөлд хийн даралтын томъёо.

Томъёо дараах байдалтай байна.

энд P - хийн даралт;

n - молекулуудын концентраци;

K - Больцман тогтмол (1.38×10-23);

Эк - хийн молекулууд.

Томъёоны өөр хувилбар бий:

P = nkT,

энд n нь молекулуудын концентраци;

T - үнэмлэхүй температур.

Хийн эзэлхүүний томъёо

Хийн эзэлхүүн нь тодорхой нөхцөлд тодорхой хэмжээний хий эзэлдэг орон зай юм. Тогтмол эзэлхүүнтэй, хүрээлэн буй орчны нөхцөл байдлаас бараг хамааралгүй хатуу бодисоос ялгаатай нь даралтаас хамааран хий нь эзлэхүүнээ өөрчилж болноэсвэл температур.

Хийн эзэлхүүний томъёо нь Менделеев-Клапейроны тэгшитгэл бөгөөд дараах байдалтай байна.

PV = nRT

энд P - хийн даралт;

V - хийн эзэлхүүн;

n - хийн моль тоо;

R - бүх нийтийн хийн тогтмол;

T - хийн температур.

Энгийн зохицуулалтаар бид хийн эзэлхүүний томъёог олж авна.

Чухал!Авогадрогийн хуулийн дагуу яг ижил нөхцөлд байрлуулсан аливаа хийн ижил эзэлхүүн - даралт, температур - үргэлж ижил тооны хамгийн бага тоосонцорыг агуулна.

Талсжилт

Талсжилт гэдэг нь бодисыг шингэнээс хатуу төлөвт шилжүүлэх үе шат, өөрөөр хэлбэл. үйл явц нь хайлах урвуу . Талсжих процесс нь дулаан ялгарах үед үүсдэг, энэ нь бодисоос зайлуулах ёстой. Температур нь хайлах цэгтэй давхцаж байгаа тул бүх үйл явцыг дараах томъёогоор тодорхойлно.

Q = λm,

энд Q нь дулааны хэмжээ;

λ - хайлуулах дулаан;

Энэ томъёо нь талсжилт ба хайлалтыг хоёуланг нь тодорхойлдог, учир нь тэдгээр нь үндсэндээ нэг үйл явцын хоёр тал юм. Бодис талсжихын тулд Энэ нь хайлах цэг хүртэл хөргөсөн байх ёстой, дараа нь масс ба хайлуулах тусгай дулаан (λ)-ийн бүтээгдэхүүнтэй тэнцүү хэмжээний дулааныг зайлуулна. Талсжих явцад температур өөрчлөгддөггүй.

Энэ нэр томъёог ойлгох өөр нэг арга бий - хэт ханасан уусмалаас талсжих. Энэ тохиолдолд шилжилтийн шалтгаан нь зөвхөн тодорхой температурт хүрэхээс гадна тодорхой бодисоор уусмалын ханалтын зэрэг юм. Тодорхой үе шатанд ууссан хэсгүүдийн тоо хэт их болж, жижиг дан талстууд үүсдэг. Тэд уусмалаас молекулуудыг хавсаргаж, давхаргын өсөлтийг бий болгодог. Өсөлтийн нөхцлөөс хамааран талстууд өөр өөр хэлбэртэй байдаг.

Молекулын тоо

Тухайн бодисын массад агуулагдах хэсгүүдийн тоог тодорхойлох хамгийн хялбар арга бол дараах томъёог ашиглах явдал юм.

Үүнээс үзэхэд молекулуудын тоо дараах байдалтай тэнцүү байна.

Өөрөөр хэлбэл, хамгийн түрүүнд тодорхой масс дахь бодисын хэмжээг тодорхойлох шаардлагатай. Дараа нь үүнийг Авогадрогийн тоогоор үржүүлж, бүтцийн нэгжийн тоог гаргана. Нэгдлүүдийн хувьд тооцооллыг бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн атомын жинг нэгтгэх замаар гүйцэтгэдэг. Энгийн жишээг харцгаая:

3 грамм дахь усны молекулуудын тоог тодорхойлъё. Томъёо (H2O) нь хоёр атом, нэг . Усны хамгийн бага тоосонцрын нийт атомын жин: 1+1+16 = 18 г/моль.

3 грамм усанд агуулагдах бодисын хэмжээ:

Молекулын тоо:

1/6 × 6 × 1023 = 1023.

Молекулын массын томъёо

Нэг мэнгэ үргэлж ижил тооны хамгийн бага тоосонцор агуулдаг. Тиймээс, мэнгэний массыг мэдсэнээр бид үүнийг молекулуудын тоогоор (Авогадрогийн тоо) хувааж, системийн нэгжийн массыг гаргаж чадна.

Энэ томъёо нь зөвхөн органик бус молекулуудад хамаарна гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Органик молекулууд нь илүү том хэмжээтэй байдаг, тэдгээрийн хэмжээ эсвэл жин нь огт өөр утгатай.

Хийн молийн масс

Моляр масс байна нэг моль бодисын килограмм дахь масс. Нэг моль нь ижил тооны бүтцийн нэгжийг агуулдаг тул молийн массын томъёо дараах байдалтай байна.

M = κ × ноён

Энд k - пропорциональ байдлын коэффициент;

Mr нь бодисын атомын масс юм.

Хийн молийн массыг Менделеев-Клапейроны тэгшитгэлийг ашиглан тооцоолж болно.

pV = mRT / M,

үүнээс бид дүгнэлт хийж болно:

M = mRT / pV

Тиймээс хийн молийн масс нь хийн масс ба температурын үржвэртэй, бүх нийтийн хийн тогтмолтой шууд пропорциональ бөгөөд хийн даралт ба түүний эзэлхүүний үржвэртэй урвуу пропорциональ байна.

Анхаар!Хийн элементийн молийн масс нь хийн бодисоос ялгаатай байж болохыг анхаарч үзэх хэрэгтэй, жишээлбэл, хүчилтөрөгч (O) элементийн молийн масс нь 16 г / моль, хүчилтөрөгчийн масс нь: бодис (O2) нь 32 г/моль.

МХХТ-ийн үндсэн заалтууд.

5 минутын дотор физик - молекулын физик

Дүгнэлт

Молекулын физик ба термодинамикийн томъёолол нь хатуу бодис, хийтэй холбоотой бүх процессын тоон утгыг тооцоолох боломжийг олгодог. Ийм тооцоолол нь практик асуудлыг шийдвэрлэхэд хувь нэмэр оруулдаг тул онолын судалгаа болон практикт шаардлагатай байдаг.

Молекулын масс нь орчин үеийн химийн үндсэн ойлголтуудын нэг юм. Авогадрогийн олон бодис нь жижиг хэсгүүдээс бүрддэг молекулуудаас бүрддэг бөгөөд тэдгээр нь тус бүр нь атомуудаас бүрддэг гэсэн шинжлэх ухааны үндэслэлтэй болсны дараа үүнийг нэвтрүүлэх боломжтой болсон. Шинжлэх ухаан нь бодисын молекулын бүтцийг шинжлэх ухаанчаар нотолсон, химид олон чухал ухагдахуун, хуулийг өгсөн Италийн химич Амадео Авогадрогийн ачаар ийм дүгнэлт гаргасан.

Элементүүдийн массын нэгж

Эхэндээ устөрөгчийн атомыг атомын болон молекулын массын үндсэн нэгж болгон орчлон ертөнцийн хамгийн хөнгөн элемент болгон авчээ. Гэхдээ атомын массыг ихэвчлэн хүчилтөрөгчийн нэгдлүүдэд үндэслэн тооцдог байсан тул атомын массыг тодорхойлох шинэ стандартыг сонгохоор шийдсэн. Хүчилтөрөгчийн атомын массыг 15, дэлхийн хамгийн хөнгөн бодис болох устөрөгчийн атомын массыг 1 гэж авсан бол 1961 онд жинг тодорхойлох хүчилтөрөгчийн системийг нийтээр хүлээн зөвшөөрсөн боловч энэ нь тодорхой таагүй байдлыг бий болгосон.

1961 онд харьцангуй атомын массын шинэ хуваарийг баталсан бөгөөд стандарт нь нүүрстөрөгчийн изотоп 12 С байв. Атомын массын нэгж (аму гэж товчилсон) нь энэ стандартын массын 1/12 байна. Одоогийн байдлаар атомын масс нь атомын масс бөгөөд үүнийг амугаар илэрхийлэх ёстой.

Молекулуудын масс

Аливаа бодисын молекулын масс нь энэ молекулыг бүрдүүлэгч бүх атомын массын нийлбэртэй тэнцүү байна. Хийн хамгийн хөнгөн молекул жин нь устөрөгч бөгөөд түүний нэгдэл нь H2 гэж бичигдсэн бөгөөд хоёртой ойролцоо утгатай байна. Усны молекул нь хүчилтөрөгчийн атом ба хоёр устөрөгчийн атомаас бүрдэнэ. Энэ нь түүний молекулын масс 15.994 + 2*1.0079=18.0152 аму гэсэн үг. Хамгийн том молекул жин нь нарийн төвөгтэй органик нэгдлүүд - уураг ба амин хүчлүүд юм. Уургийн бүтцийн нэгжийн молекул жин нь энэхүү макромолекулын бүтэц дэх пептидийн гинжин хэлхээний тооноос хамаарч 600-аас 10 6 ба түүнээс дээш хооронд хэлбэлздэг.

Мэнгэ

Масс ба эзэлхүүний стандарт нэгжийн зэрэгцээ химийн салбарт бүрэн тусгай системийн нэгжийг ашигладаг - мэнгэ.

Моль гэдэг нь 12 С изотопын 12 граммд агуулагдах олон бүтцийн нэгж (ион, атом, молекул, электрон) агуулсан бодисын хэмжээг хэлнэ.

Бодисын хэмжээг хэмжихдээ ямар бүтцийн нэгжийг хэлж байгааг зааж өгөх шаардлагатай. "Мэнгэ" гэсэн ойлголтоос харахад бие даасан тохиолдол бүрт яг ямар бүтцийн нэгжийн тухай ярьж байгааг зааж өгөх шаардлагатай - жишээлбэл, H + ионуудын моль, H 2 молекулын моль гэх мэт.

Моляр ба молекулын масс

1 моль бодисын массыг г/моль-ээр хэмждэг ба молийн масс гэнэ. Молекул ба молийн массын хоорондын хамаарлыг тэгшитгэл хэлбэрээр бичиж болно

ν = k × м/М, энд k нь пропорциональ коэффициент юм.

Аливаа харьцааны хувьд пропорциональ коэффициент нэгтэй тэнцүү байх болно гэж хэлэхэд хялбар байдаг. Үнэн хэрэгтээ нүүрстөрөгчийн изотоп нь харьцангуй молекулын масстай 12 аму бөгөөд тодорхойлолтын дагуу энэ бодисын молийн масс нь 12 г / моль юм. Молекулын масс ба молийн массын харьцаа 1. Эндээс бид моляр ба молекулын масс ижил тоон утгатай байна гэж дүгнэж болно.

Хийн хэмжээ

Бидний эргэн тойронд байгаа бүх бодисууд хатуу, шингэн эсвэл хийн төлөвт хуримтлагдаж болохыг та мэдэж байгаа. Хатуу бодисын хувьд хамгийн түгээмэл үндсэн хэмжүүр бол масс, хатуу ба шингэний хувьд эзэлхүүн юм. Энэ нь хатуу биетүүд хэлбэр дүрсээ хадгалдаг бөгөөд шингэн ба хийн бодисууд хязгаарлагдмал хэмжээстэй байдаггүйтэй холбоотой юм. Аливаа хийн онцлог нь түүний бүтцийн нэгжүүд - молекул, атом, ионуудын хоорондох зай нь шингэн эсвэл хатуу биет дэх ижил зайнаас хэд дахин их байдаг. Жишээлбэл, ердийн нөхцөлд нэг моль ус 18 мл эзэлхүүнтэй байдаг - ойролцоогоор нэг халбагатай ижил хэмжээтэй байна. Нэг моль нарийн талст ширээний давсны эзэлхүүн нь 58.5 мл, 1 моль элсэн чихэр нь мэнгэ уснаас 20 дахин их байдаг. Хий нь илүү их зай шаарддаг. Хэвийн нөхцөлд нэг моль азот нь нэг моль уснаас 1240 дахин их эзэлхүүнийг эзэлдэг.

Тиймээс хийн бодисын эзэлхүүн нь шингэн ба хатуу бодисын эзэлхүүнээс эрс ялгаатай байдаг. Энэ нь нэгтгэх янз бүрийн төлөвт байгаа бодисын молекулуудын хоорондох зайны зөрүүтэй холбоотой юм.

Ердийн нөхцөл

Аливаа хийн төлөв байдал нь температур, даралтаас ихээхэн хамаардаг. Жишээлбэл, 20 ° С-ийн температурт азот нь 24 литр эзэлхүүнтэй, 100 ° С-т ижил даралттай - 30.6 литр эзэлдэг. Химичид энэ хамаарлыг харгалзан үзсэн тул хийн бодисуудтай хийсэн бүх үйл ажиллагаа, хэмжилтийг хэвийн байдалд оруулахаар шийдсэн. Дэлхий даяар хэвийн нөхцлийн параметрүүд ижил байдаг. Хийн химийн бодисын хувьд эдгээр нь:

  • Температур 0 ° C.
  • Даралт 101.3 кПа.

Ердийн нөхцөлд тусгай товчлолыг баталсан - үгүй. Заримдаа энэ тэмдэглэгээг асуудалд бичдэггүй тул асуудлын нөхцөлийг сайтар уншиж, өгөгдсөн хийн параметрүүдийг хэвийн байдалд оруулах хэрэгтэй.

1 моль хийн эзэлхүүнийг тооцоолох

Жишээлбэл, азот гэх мэт аливаа хийн нэг мольийг тооцоолоход хэцүү биш юм. Үүнийг хийхийн тулд эхлээд түүний харьцангуй молекул массын утгыг олох хэрэгтэй.

M r (N 2) = 2×14 = 28.

Бодисын харьцангуй молекул масс нь молийн масстай тоон хувьд тэнцүү байдаг тул M(N 2)=28 г/моль.

Хэвийн нөхцөлд азотын нягт 1.25 г/литр байдаг нь туршилтаар тогтоогдсон.

Энэ утгыг сургуулийн физикийн хичээлээс мэдэгдэж буй стандарт томъёонд орлуулъя. Үүнд:

  • V нь хийн эзэлхүүн;
  • m нь хийн масс;
  • ρ нь хийн нягт юм.

Хэвийн нөхцөлд азотын молийн эзэлхүүнийг бид олж мэднэ

V (N 2) = 25 г / моль: 1.25 г / литр = 22.4 л / моль.

Нэг моль азот нь 22.4 литр эзэлдэг.

Хэрэв та одоо байгаа бүх хийн бодисуудтай ийм ажиллагааг хийвэл та гайхалтай дүгнэлтэд хүрч чадна: ердийн нөхцөлд ямар ч хийн эзэлхүүн нь 22.4 литр байна. Бид ямар төрлийн хий, түүний бүтэц, физик, химийн шинж чанараас үл хамааран энэ хийн нэг моль нь 22.4 литр эзэлхүүнтэй байх болно.

Хийн молийн хэмжээ нь химийн хамгийн чухал тогтмолуудын нэг юм. Энэ тогтмол нь ердийн нөхцөлд хийн шинж чанарыг хэмжихтэй холбоотой химийн олон асуудлыг шийдвэрлэх боломжийг олгодог.

Үр дүн

Хийн бодисын молекул жин нь бодисын хэмжээг тодорхойлоход чухал ач холбогдолтой. Хэрэв судлаач тодорхой хийн бодисын хэмжээг мэддэг бол ийм хийн масс эсвэл эзэлхүүнийг тодорхойлж чадна. Хийн бодисын ижил хэсгийн хувьд дараах нөхцлүүд нэгэн зэрэг хангагдана.

ν = м/ М ν= V/ V м.

Хэрэв бид ν тогтмолыг хасвал эдгээр хоёр илэрхийллийг тэнцүүлж болно.

Ингэснээр та бодисын нэг хэсгийн масс, түүний эзэлхүүнийг тооцоолох боломжтой бөгөөд судалж буй бодисын молекулын массыг мөн мэдэх боломжтой болно. Энэ томъёог ашиглан та эзлэхүүний массын харьцааг хялбархан тооцоолж болно. Энэ томъёог M= m V m /V хэлбэрт оруулахад хүссэн нэгдлийн молийн масс тодорхой болно. Энэ утгыг тооцоолохын тулд судалж буй хийн масс, эзэлхүүнийг мэдэхэд хангалттай.

Бодисын бодит молекул жин ба томъёог ашиглан олдсон хоёрын хооронд хатуу нийцэх боломжгүй гэдгийг санах нь зүйтэй. Аливаа хий нь түүний бүтцэд тодорхой өөрчлөлт оруулж, массыг тодорхойлоход нөлөөлдөг маш олон хольц, нэмэлт бодис агуулдаг. Гэхдээ эдгээр хэлбэлзэл нь олсон үр дүнгийн гурав, дөрөв дэх аравтын бутархай руу өөрчлөлт оруулдаг. Тиймээс сургуулийн асуудал, туршилтуудын хувьд олсон үр дүн нь нэлээд үнэмшилтэй байдаг.

Бүтээлийн текстийг зураг, томъёололгүйгээр нийтэлсэн.
Ажлын бүрэн хувилбарыг "Ажлын файлууд" таб дээрээс PDF форматаар авах боломжтой

Танилцуулга

Хими, физикийг судлахдаа "атом", "химийн элементийн харьцангуй атом ба молийн масс" гэх мэт ойлголтууд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Удаан хугацаанд энэ нутагт шинэ зүйл нээгдээгүй юм шиг санагдаж байна. Гэсэн хэдий ч Олон улсын цэвэр ба хэрэглээний химийн холбоо (IUPAC) жил бүр химийн элементүүдийн атомын массын утгыг шинэчилдэг. Сүүлийн 20 жилийн хугацаанд 36 элементийн атомын массыг тохируулсан бөгөөд тэдгээрийн 18 нь изотопгүй байна.

Байгалийн ухааны олимпиадын бүх Оросын бүтэн цагийн шатанд оролцоход бидэнд "Сургуулийн лабораторид бодисын молийн массыг тодорхойлох аргыг санал болгоё" гэсэн даалгавар өгсөн.

Энэ даалгавар нь онолын чанартай байсан бөгөөд би үүнийг амжилттай гүйцэтгэсэн. Тиймээс би сургуулийн лабораторид туршилтаар бодисын молийн массыг тооцоолохоор шийдсэн.

Зорилтот:

Сургуулийн лабораторид бодисын молийн массыг туршилтаар тодорхойлно.

Даалгаварууд:

    Харьцангуй атом ба молийн массыг тооцоолох аргуудыг тайлбарласан шинжлэх ухааны ном зохиолыг судлах.

    Физик аргуудыг ашиглан хийн болон хатуу төлөвт байгаа бодисын молийн массыг туршилтаар тодорхойлно.

    Дүгнэлт гаргах.

II. Үндсэн хэсэг

    Үндсэн ойлголтууд:

Харьцангуй атомын масснь атомын массын нэгжээр (аму) илэрхийлсэн химийн элементийн масс юм. Шөнийн 1 цагт 12 атомын жинтэй нүүрстөрөгчийн изотопын массын 1/12 нь 1 аму = 1.6605655·10 -27 кг байна.

Харьцангуй атомын масс - химийн элементийн өгөгдсөн атомын масс нь 12 С изотопын массын 1/12-ээс хэд дахин их болохыг харуулдаг.

Изотопууд- цөм дэх өөр өөр тооны нейтрон, ижил тооны протонтой ижил химийн элементийн атомууд, тиймээс харьцангуй атомын масс нь өөр өөр байдаг.

Бодисын молийн масс -Энэ бодисын массыг 1 моль хэмжээгээр авна.

1 мэнгэ -Энэ нь 12 г нүүрстөрөгчтэй ижил тооны атом (молекул) агуулсан бодисын хэмжээ юм.

Бодисын хувийн дулаан багтаамж- энэ нь 1 кг жинтэй объектын температурыг 1 0 С-ээр өөрчлөхийн тулд түүнд хэр их дулаан өгөх ёстойг харуулсан физик хэмжигдэхүүн юм.

Дулааны багтаамж -Энэ нь бодисын хувийн дулаан багтаамж ба түүний массын үржвэр юм.

    Химийн элементүүдийн атомын массыг тодорхойлсон түүх:

Төрөл бүрийн химийн элементүүдийн харьцангуй атомын массыг тодорхойлох түүхийн талаархи уран зохиолын янз бүрийн эх сурвалжид дүн шинжилгээ хийсний дараа би өгөгдлийг хүснэгтэд нэгтгэн дүгнэхээр шийдсэн бөгөөд энэ нь нэлээд тохиромжтой юм. Төрөл бүрийн уран зохиолын эх сурвалжуудад мэдээллийг тодорхой бус өгсөн байдаг:

Эрдэмтний бүтэн нэр, он

Харьцангуй атомын массыг судлах, тодорхойлоход оруулсан хувь нэмэр

Анхаарна уу

Жон Далтон

Атомыг шууд жинлэх боломжгүй гэдэг нь ойлгомжтой. Далтон зөвхөн "хий болон бусад биетүүдийн хамгийн жижиг хэсгүүдийн жингийн харьцаа", өөрөөр хэлбэл харьцангуй массын тухай л ярьсан. Далтон устөрөгчийн атомын массыг массын нэгж болгон авч, бусад атомуудын массыг олохын тулд янз бүрийн судлаачдын олж мэдсэн бусад элементүүдтэй устөрөгчийн нэгдлүүдийн хувийн найрлагыг ашигласан.

Далтон зарим элементийн харьцангуй атомын массын дэлхийн анхны хүснэгтийг эмхэтгэсэн.

Уильям Проут (Англи)

Тэрээр хамгийн хөнгөн элемент болох устөрөгчөөс бусад бүх элементүүд конденсацаар үүсч болно гэж үзжээ. Энэ тохиолдолд бүх элементийн атомын масс нь устөрөгчийн атомын массын үржвэртэй байх ёстой. Атомын массын нэгжийн хувьд тэрээр устөрөгчийг сонгохыг санал болгосон.

Зөвхөн дараа нь

Сүүлийн жилүүдэд Проутын таамаглал үнэхээр батлагдсан болох нь тогтоогдсон

Энэ нь: бүх элементүүд нь устөрөгчийн атомын цөм - протон, түүнчлэн нейтронуудаас хэт шинэ туяа тэсрэх үед үүссэн гэж хэлсэн.

1819 Дулонг

П.И., А.Т.Пти:

Эрхий хурууны дүрэм: атомын масс ба дулааны багтаамжийн бүтээгдэхүүн- утга нь тогтмол байна. Энэ дүрмийг зарим бодисын харьцангуй атомын массыг тодорхойлоход ашигладаг хэвээр байна

Берзелиус дүрэмд үндэслэн зарим металлын атомын массыг зассан

Стас, Ричардс

Зарим элементийн харьцангуй атомын массыг тодруулах.

С.Ка-низаро

Элементүүдийн дэгдэмхий нэгдлүүдийн мэдэгдэж буй харьцангуй молекулын массыг тодорхойлох замаар зарим элементийн харьцангуй атомын массыг тодорхойлох

Стас, Бельги

Тэрээр атомын массын нэгжийг өөрчилж, хүчилтөрөгчийн атомыг шинэ стандарт болгон сонгохыг санал болгов. Хүчилтөрөгчийн атомын массыг 16,000 гэж авсан; хэмжилтийн нэгж нь энэ хүчилтөрөгчийн массын 1/16 болж хувирав.

Зарим нэгдлүүдийн химийн элементүүдийн массын харьцааг тодорхойлоход үндэслэсэн Проутын таамаглалыг бүрэн няцаах.

Д.И.Менделеев

Үелэх системд үндэслэн тэрээр зарим мэдэгдэж байгаа, хараахан нээгдээгүй химийн элементүүдийн харьцангуй атомын массыг тодорхойлж, зассан.

Хүчилтөрөгчийн атомын массыг стандарт болгон авсан хүчилтөрөгчийн хэмжүүрийг баталсан.

Теодор Уильям Ричардс

20-р зууны эхэн үед. 25 химийн элементийн атомын массыг маш нарийн тодорхойлж, бусад химичүүдийн өмнө нь гаргасан алдааг зассан.

Харьцангуй атомын массыг тодорхойлохын тулд масс спектрографыг бүтээсэн

Атомын массын нэгжийг (amu) нүүрстөрөгчийн изотоп 12C (нүүрстөрөгчийн нэгж) массын 1/12 гэж авсан. (1 аму буюу 1D (далтон), SI массын нэгжээр 1.6605710-27 кг байна.)

Атомын харьцангуй атомын массыг мэдсэнээр бид бодисын молийн массыг тодорхойлж болно. M= Ar·10̄ ³ кг/моль

    Элементүүдийн молекулын массыг тодорхойлох арга:

Атом ба молекулын массыг физик болон химийн аргаар тодорхойлж болно. Химийн аргууд нь нэг үе шатанд атомуудыг өөрсдөө биш, харин тэдгээрийн хослолыг агуулдаг гэдгээрээ ялгаатай.

Физик аргууд:

1 арга. Дулог ба Петитын хууль

1819 онд Дулонг, А.Т. Петит хатуу биетийн дулаан багтаамжийн хуулийг тогтоосон бөгөөд үүний дагуу энгийн хатуу биетүүдийн дулааны хувийн багтаамж ба бүрдүүлэгч элементүүдийн харьцангуй атомын массын үржвэр нь ойролцоогоор тогтмол утгатай байдаг (орчин үеийн хэмжүүрээр ойролцоогоор Сv·Аr = 25.12 J/(g.K)); Өнөө үед энэ харилцааг "Дулонг-Петитийн хууль" гэж нэрлэдэг. Удаан хугацааны турш орчин үеийн хүмүүст анзаарагдаагүй байсан дулааны хувийн багтаамжийн хууль нь хүнд элементүүдийн атомын массыг ойролцоогоор тооцоолох аргын үндэс суурь болсон юм. Дулонг ба Петигийн хуулиас үзэхэд 25.12-ыг туршилтаар хялбархан тодорхойлох энгийн бодисын хувийн дулаан багтаамжид хуваах замаар тухайн элементийн харьцангуй атомын массын ойролцоо утгыг олох боломжтой. Элементийн харьцангуй атомын массыг мэдсэнээр та бодисын молийн массыг тодорхойлж болно.

М=Мr·10̵ ³ кг/моль

Физик, химийн шинжлэх ухааны хөгжлийн эхний үе шатанд элементийн дулааны хувийн багтаамжийг бусад олон үзүүлэлтээс тодорхойлоход хялбар байсан тул энэ хуулийг ашиглан ХАРЬЦАН АТОМЫН массын ойролцоо утгыг тогтоосон.

гэсэн үг, Ar=25.12/с

c нь бодисын хувийн дулаан багтаамж юм

Хатуу биетийн хувийн дулаан багтаамжийг тодорхойлохын тулд бид дараах туршилтыг хийнэ.

        1. Калориметрт халуун ус асгаж, масс болон анхны температурыг тодорхойлъё.

          Үл мэдэгдэх бодисоос бүтсэн хатуу биетийн массыг тодорхойлъё, түүний харьцангуй атомын массыг тодорхойлох шаардлагатай. Бид мөн түүний анхны температурыг тодорхойлно (бие нь энэ өрөөнд удаан хугацаагаар байсан тул түүний анхны температур нь өрөөний агаарын температуртай тэнцүү байна).

          Хатуу биеийг халуун устай калориметрт буулгаж, калориметрт тогтоосон температурыг тодорхойлъё.

          Шаардлагатай тооцоог хийсний дараа бид хатуу биетийн дулааны багтаамжийг тодорхойлно.

Q1=c1m1(t-t1), энд Q1 нь дулаан солилцооны үр дүнд усаар ялгарах дулааны хэмжээ, c1 нь усны хувийн дулаан багтаамж (хүснэгтийн утга), m1 нь усны масс, t нь эцсийн температур, t 1 нь усны анхны температур, Q2=c2m2(t-t2), энд Q2 нь дулаан солилцооны үр дүнд хатуу биетийн хүлээн авсан дулааны хэмжээ, c2 нь бодисын хувийн дулаан багтаамж (тодорхойлогдох), m2 нь бодисын масс, t 2 нь анхны температур юм. судалж буй биеийн, учир нь Дулааны тэнцвэрийн тэгшитгэл нь дараах хэлбэртэй байна. Q1 + Q2 = 0 ,

Дараа нь c2 = c1m1(t-t1) /(- m2(t-t2))

с, Ж/ (кг 0 К)

Дундаж утга харьцангуй атомын массбодисууд гарч ирэв

Ар = 26.5 аму

Тиймээс, молийн масс a тэнцүү байна М =0.0265 кг/моль.

Хатуу бие - хөнгөн цагаан баар

Арга 2. Агаарын молийн массыг тооцоолъё.

Системийн тэнцвэрийн нөхцөлийг ашиглан та бодисын молийн массыг, тухайлбал хий, жишээлбэл, агаарыг тооцоолж болно.

Fa = Fstrand(Бөмбөлөгт үйлчлэх Архимед хүч нь бөмбөлгийн бүрхүүлд үйлчлэх таталцлын нийт хүч, бөмбөлөг дэх хий, бөмбөлөгт дүүжлэгдсэн ачаагаар тэнцвэрждэг). Мэдээжийн хэрэг, бөмбөгийг агаарт түдгэлзүүлсэн (энэ нь өсөхгүй, унахгүй) гэж үзвэл.

Фа- Агаар дахь бөмбөг дээр ажилладаг Архимед хүч

Fa =ρвg Vш

ρв -агаарын нягтрал

F1- бөмбөгний бүрхүүл болон бөмбөгний дотор байрлах хий (гели) дээр үйлчлэх таталцлын хүч

F1=mob g + mgel g

F2- ачаанд үйлчлэх таталцлын хүч

F2=мг г

Бид томъёог авдаг: ρвg Vш= mob g + mgel g + мг г (1)

Агаарын молийн массыг тооцоолохдоо Менделеев-Клапейроны томъёог ашиглая.

Агаарын молийн массыг илэрхийлье.

(3) тэгшитгэлд бид агаарын нягтын оронд (2) тэгшитгэлийг орлуулна. Тиймээс бид агаарын молийн массыг тооцоолох томъёотой байна.

Тиймээс агаарын молийн массыг олохын тулд та дараахь зүйлийг хэмжих хэрэгтэй.

1) ачааны жин

2) гелийн масс

3) бүрхүүлийн масс

4) агаарын температур

5) агаарын даралт (агаар мандлын даралт)

6) бөмбөгний хэмжээ

Р- бүх нийтийн хийн тогтмол, R = 8.31 Ж/(моль К)

Барометр нь атмосферийн даралтыг харуулсан

тэнцүү ra =96000Па

Өрөөний температур:

T=23 +273=297К

Бид электрон жингийн тусламжтайгаар ачааны масс ба бөмбөгний бүрхүүлийн массыг тодорхойлсон.

мгр =8.02г

Бөмбөгний бүрхүүлийн масс:

моб = 3.15 гр

Бид бөмбөгний эзлэхүүнийг хоёр аргаар тодорхойлсон.

a) бидний бөмбөг дугуй хэлбэртэй болсон. Бөмбөгний тойргийг хэд хэдэн газар хэмжиж, бид бөмбөгний радиусыг тодорхойлсон. Тэгээд түүний хэмжээ: V=4/3·πR³

L=2πR, Лав= 85.8см= 0.858м, тиймээс R=0.137м

Vsh= 0.0107м³

б) хувин руу ус зайлуулахын тулд тавиураар тавьсны дараа хамгийн ирмэг хүртэл ус хийнэ. Бид бөмбөлгийг усанд бүрэн буулгаж, хувин доор ваннд асгаж, хувингаас асгасан усны хэмжээг хэмжиж, бөмбөлөгний эзлэхүүнийг тодорхойлов. Vwater=Vsh= 0.011м³

(Зураг дээрх бөмбөг камерт ойр байсан тул том харагдаж байна)

Тиймээс, тооцооллын хувьд бид бөмбөгний эзлэхүүний дундаж утгыг авсан.

Vsh= 0.0109м³

Гелийн температур нь агаарын температуртай, бөмбөлөг доторх гелийн даралт нь атмосферийн даралттай тэнцүү байгааг харгалзан Менделеев-Клапейроны тэгшитгэлийг ашиглан гелийн массыг тодорхойлно.

Гелийн молийн масс 0.004 кг/моль:

мгель = 0.00169 кг

Бүх хэмжилтийн үр дүнг (4) томъёогоор орлуулснаар бид агаарын молийн массын утгыг авна.

M= 0.030 кг/моль

(хүснэгтийн молийн массын утга

агаар 0.029 кг / моль)

Дүгнэлт:Сургуулийн лабораторид та химийн элементийн харьцангуй атомын масс ба бодисын молийн массыг физик аргаар тодорхойлж болно. Энэ ажлыг хийсний дараа би харьцангуй атомын массыг хэрхэн тодорхойлох талаар маш их зүйлийг сурсан. Мэдээжийн хэрэг, олон арга нь сургуулийн лабораторид хүртээмжгүй байдаг, гэхдээ анхан шатны тоног төхөөрөмж ашиглаж байсан ч би физик аргаар химийн элементийн харьцангуй атомын масс ба бодисын молийн массыг туршилтаар тодорхойлж чадсан. Үүний үр дүнд би энэ ажилд дэвшүүлсэн зорилго, зорилтоо биелүүлсэн.

    Ашигласан уран зохиолын жагсаалт

    alhimik.ru

    alhimikov.net

    https://ru.wikipedia.org/wiki/Molar_mass

    Г.И.Дерябина, Г.В.Кантария. 2.2.Мэнгэ, молийн масс. Органик хими: вэб сурах бичиг.

    http://kf.info.urfu.ru/glavnaja/

    https://ru.wikipedia.org/wiki/Molar_mass h

Практик болон онолын химийн хувьд практик ач холбогдолтой хоёр ойлголт байдаг: молекул (энэ нь ихэвчлэн молекулын жин гэсэн ойлголтоор солигддог бөгөөд энэ нь зөв биш) ба молийн масс юм. Эдгээр хоёр хэмжигдэхүүн нь энгийн эсвэл нарийн төвөгтэй бодисын найрлагаас хамаардаг.

Хэрхэн тодорхойлох вэ молекул уу? Эдгээр физик хэмжигдэхүүнийг хоёуланг нь шууд хэмжилтээр, жишээлбэл, жин дээр жинлэх замаар олох боломжгүй (эсвэл бараг боломжгүй). Тэдгээрийг нэгдлийн химийн томъёо, бүх элементийн атомын масс дээр үндэслэн тооцдог. Эдгээр хэмжигдэхүүнүүд нь тоон хувьд тэнцүү боловч хэмжээсээрээ ялгаатай. ердийн хэмжигдэхүүн болох атомын массын нэгжээр илэрхийлэгдэх ба a. e.m, мөн өөр нэр - "далтон". Молийн массын нэгжийг г/моль-ээр илэрхийлнэ.

Молекулууд нь нэг атомаас бүрддэг энгийн бодисын молекулын масс нь Менделеевийн үелэх системд заасан атомын масстай тэнцүү байна. Жишээ нь:

  • натри (Na) - 22.99 а. э.м.;
  • төмөр (Fe) - 55.85 а. э.м.;
  • хүхэр (S) - 32.064 a. э.м.;
  • аргон (Ar) - 39.948 a. э.м.;
  • кали (K) - 39.102 a. э.м.

Мөн молекулууд нь химийн элементийн хэд хэдэн атомаас бүрддэг энгийн бодисын молекул жинг молекул дахь атомын тоогоор тухайн элементийн атомын массын үржвэрээр тооцдог. Жишээ нь:

  • хүчилтөрөгч (O2) - 16. 2 = 32 a. э.м.;
  • азот (N2) - 14.2 = 28 a. э.м.;
  • хлор (Cl2) - 35. 2 = 70 a. э.м.;
  • озон (O3) - 16. 3 = 48 a. э.м.

Молекулын массыг атомын массын үржвэр болон молекулд орсон элемент бүрийн атомын тоог нэгтгэн тооцдог. Жишээ нь:

  • (HCl) - 2 + 35 = 37 a. э.м.;
  • (CO) - 12 + 16 = 28 a. э.м.;
  • нүүрстөрөгчийн давхар исэл (CO2) - 12 + 16. 2 = 44 a. э.м.

Гэхдээ бодисын молийн массыг хэрхэн олох вэ?

Үүнийг хийхэд хэцүү биш, учир нь энэ нь тодорхой бодисын нэгж хэмжээний массыг мэнгэээр илэрхийлдэг. Өөрөөр хэлбэл, бодис бүрийн тооцоолсон молекулын массыг 1 г/моль-тэй тэнцүү тогтмол утгаар үржүүлбэл түүний молийн массыг олж авна. Жишээлбэл, молийн массыг (CO2) хэрхэн олох вэ? Үүний дараа (12 + 16.2).1 г / моль = 44 г / моль, өөрөөр хэлбэл MCO2 = 44 г / моль. Энгийн бодисын хувьд элементийн зөвхөн нэг атом агуулсан молекулуудын хувьд г/моль-ээр илэрхийлсэн энэ үзүүлэлт нь элементийн атомын масстай тоон хувьд давхцдаг. Жишээлбэл, хүхрийн хувьд MS = 32.064 г / моль. Молекул нь хэд хэдэн атомаас бүрдэх энгийн бодисын молийн массыг хэрхэн олохыг хүчилтөрөгчийн жишээн дээр авч үзэж болно: MO2 = 16. 2 = 32 г / моль.

Тодорхой энгийн эсвэл нарийн төвөгтэй бодисуудын жишээг энд өгөв. Гэхдээ энэ нь боломжтой юу, хэд хэдэн бүрэлдэхүүн хэсгээс бүрдсэн бүтээгдэхүүний молийн массыг хэрхэн олох вэ? Молекулын массын нэгэн адил олон бүрэлдэхүүн хэсэгтэй хольцын молийн масс нь нэмэлт хэмжигдэхүүн юм. Энэ нь бүрэлдэхүүн хэсгийн молийн массын бүтээгдэхүүний нийлбэр ба түүний хольц дахь эзлэх хувь: M = ∑Mi. Си, өөрөөр хэлбэл дундаж молекул ба дундаж молийн массыг хоёуланг нь тооцоолж болно.

Ойролцоогоор 75.5% азот, 23.15% хүчилтөрөгч, 1.29% аргон, 0.046% нүүрстөрөгчийн давхар исэл агуулсан агаарын жишээг ашиглан (бага хэмжээгээр агуулагдах үлдэгдэл хольцыг үл тоомсорлож болно): Mair = 28. 0.755 + 32. 0.2315 + 40. 0.129 + 44. 0.00046 = 29.08424 г / моль ≈ 29 г / моль.

Үелэх системд заасан атомын массыг тодорхойлох нарийвчлал өөр байвал бодисын молийн массыг хэрхэн олох вэ? Зарим элементүүдийн хувьд аравны нэг, заримынх нь зуу, заримынх нь мянгат, радон гэх мэт элементүүдийн хувьд бүхэл бүтэн, марганецын хувьд аравны нэг хүртэлх нарийвчлалтайгаар зааж өгсөн болно.

Молийн массыг тооцоолохдоо аравны нэгээс илүү нарийвчлалтай тооцоо хийх нь утгагүй юм, учир нь тэдгээр нь химийн бодис эсвэл урвалжийн цэвэр байдал нь өөрөө том алдаа гаргах үед практик хэрэглээтэй байдаг. Эдгээр бүх тооцоо нь ойролцоо байна. Гэхдээ химич нар илүү нарийвчлалтай байхыг шаарддаг бол тодорхой процедурыг ашиглан зохих засварыг хийдэг: уусмалын титрийг тогтоож, стандарт дээж ашиглан шалгалт тохируулга хийдэг.



Танд нийтлэл таалагдсан уу? Найзуудтайгаа хуваалцаарай!