Bir molekülün mutlak kütlesi nedir? Atom kütlesi nasıl hesaplanır

^ Mutlak molekül ağırlığı – moleküler kütle , olarak ifade edilir kütle birimleri: g, kg . X'in maddenin formülü olduğu m M (X) ile gösterilir. Örneğin bir oksijen molekülünün kütlesi

M M (O 2) = 53,2 · 10 -24 g = 53,2 · 10 -27 kg.

^O

Bağıl molekül ağırlığı moleküler kütle oranı maddeler atom kütlesi izotop karbon kütle numarası 12 olan(
). Bay(X) ile gösterilir, burada X maddenin formülüdür.

.

Bağıl molekül ağırlığı, bir molekülün kütlesinin kaç kat daha büyük olduğunu gösterir bir karbon atomunun kütlesi. Örneğin bir su molekülünün kütlesi m M (H 2 O) = 28,95 10 -24 g.

Bir su molekülü H2O'nun bağıl moleküler kütlesi, H2O molekülünün kütlesinin atomik kütle biriminin değerine oranına eşittir:

,

Mr(H 2 O) = 18. Bir su molekülünün kütlesi 18 kat daha büyüktür. bir karbon atomunun kütlesi.

Bir molekül atomlardan oluşur.

Bağıl molekül ağırlığı molekülü oluşturan elementlerin bağıl atom kütlelerinin toplamına eşittir.

Örneğin suyun bağıl moleküler kütlesi, hidrojen ve oksijenin bağıl atom kütlelerinin toplamına eşittir:

Anahtar kelimeler ve terimler

^ Dikkat etmek!

1) Ne eşittir Neden

Bağıl molekül ağırlığı eşit molekülü oluşturan elementlerin bağıl atom kütlelerinin toplamı.

Güvenlik soruları

1. 
   Mutlak molekül ağırlığı nedir?
2. 
   Bağıl molekül ağırlığı nedir?
3. 
   Bağıl molekül ağırlığı neyi gösterir?
4. 
   Bağıl molekül ağırlığı nedir?

1. 
   Maddelerin bağıl moleküler kütlelerini hesaplayın:

D) Fe2(S04)3;

D) Ca3(P04)2;

ben) Al(OH)3.

§ 7. Mol. Molar kütle

Bir madde, kg (g, mg) cinsinden ölçülen kütle (m), m3 (l, ml) cinsinden ölçülen hacim (V) ve içerdiği parçacık sayısı ile karakterize edilir. Kimyagerlerin hesaplamalar için kullandıkları fiziksel miktar– madde miktarı.

^ Madde miktarı - Bu yapısal parçacıkların sayısı (moleküller, atomlar, iyonlar ve diğerleri) bu maddenin .

Madde miktarı belirtilir (Х) (υ – “nu” olarak okunur) veya n(Х) (n – “en” olarak okunur), burada Х parçacığın formülüdür.

Bir maddenin miktarının ölçü birimi moldür.

^ Köstebek – olan madde miktarı çok fazla parçacık içeriyor (atomlar, moleküller ve diğer parçacıklar), 12 gram ağırlığındaki karbonda kaç atom vardır? .

12 g ağırlığındaki karbonda kaç tane karbon atomu bulunduğunu hesaplayalım. Bunu yapmak için 12 g'ın kütlesini 19,93 10 -24 g'ye eşit bir karbon atomunun kütlesine bölün.

12 g/mol: 19,93 · 10 -24 g = 6,02 · 10 23 1/mol.

Sayı 6.02 10 23 mol -1 isminde Avogadro sabiti ve N A ile gösterildi. Avogadro sabiti NA, bir maddenin 1 molündeki yapısal parçacıkların sayısını gösterir.

^ Köstebek olan madde miktarı 6,02 10 içerir 23 yapısal parçacıklar (atomlar, moleküller, iyonlar veya diğerleri).

Şekil 4

1 mol su H2O, 6,02 · 10 23 su molekülü içerir;

1 mol O2 oksijen molekülü 6,02 · 10 23 O2 oksijen molekülü içerir;

1 mol SO4 2- iyonu 6,02 · 10 23 SO 4 2- iyonu içerir;

1 mol karbon atomu C, 6,02 · 10 23 karbon atomu içerir;

1 mol CO2 molekülü 6,02 · 1023 CO2 molekülü içerir (Şekil 5)

O 2 CO 2

O 2 O 2 CO 2 CO 2

Şekil 5

Kütle 1 mol, veya 6.02 10 23 moleküller, isminde maddenin molar kütlesi , kütle 6,02 10 23 atomlar – elementin molar kütlesi, kütle 6,02 10 23 iyonlar – iyonların molar kütlesi .

Molar kütle – bu bir tutum maddenin kütlesi m(X) onun için miktar υ(X).

Bir m maddesinin kütlesi kilogram (veya gram) cinsinden ölçülür, υ maddesinin miktarı ise mol cinsinden ölçülür. Bir M maddesinin molar kütlesi, mol başına kilogram (kg/mol) veya mol başına gram (g/mol) cinsinden ifade edilir.

Atomların molar kütlesi sayısal olarak elementin bağıl atom kütlesine eşittir ve moleküllerin molar kütlesi sayısal olarak maddenin bağıl moleküler kütlesine eşittir.(Tablo 5).

Örneğin:

1 mol karbon atomunun kütlesi 12 g/mol'dür;

NaOH'ın molar kütlesi 40 g/mol'dür;

1 mol demir atomunun kütlesi 56 g/mol'dür

Şekil 6

Tablo 5 - Sayısal değer Bazı maddelerin molar kütleleri

^ Madde miktarı (υ(X), n(X)) biliniyorsa hesaplanabilir ağırlık maddeler ve bunların molar kütle .

Örnek 1. 54 gr suda ne kadar madde bulunur?

M
Çözüm:

1. 
   M(H) = 1 g/mol, M(O) = 16 g/mol,

.
(H20) = 54 g

υ(H 2 O) = ?

Cevap: 54 gram ağırlığındaki su 3 mol su içerir.

Yığın maddeler biliniyorsa hesaplanır miktar ve o molar kütle.

Örnek 2. 5 mol KI'nin kütlesini belirleyin

D
Çözüm:

1) M(K) = 39 g/mol, M(I) = 127 g/mol,

M(KI) = 39 + 127 = 166 g/mol;

2) m(KI) = υ(KI) M(KI) = 5 mol 166 g/mol = 830 g.
yani:

Cevap: 5 mol KI'nin kütlesi 830 g'dır.

^ Kütle bir atom veya bir moleküller maddeler bölünerek hesaplanabilir Avogadro sayısına göre molar kütle.

Örnek 3. Bir klor molekülü Cl2'nin kütlesi nedir?

D
Çözüm:

1. 
   M(Cl) = 35,5 g/mol, M(Cl2) = 2 35,5 = 71 g/mol;

NA = 6,02 10 23 mol -1

m M (Cl 2) = ?

Cevap: Bir klor molekülünün kütlesi 11,79 10 -23 g'dır.

Yapısal parçacıkların sayısı (miktarı) N(X) bu maddenin miktarı aşağıdaki formülle hesaplanır:

Örnek 4. 0,3 mol nitrojende kaç molekül vardır?

D
Çözüm:

NA = 6,02 10 23 mol -1,

N(N 2) = υ(N 2) · N A = 0,3 mol · 6,02 · 10 23 mol -1 = 1,8 · 10 23.
ayrıca:

υ(N2) = 0,3 mol

Cevap: 0,3 mol nitrojende 1,8 x 10 23 molekül bulunur.

Örnek 5. 0,3 mol nitrojende kaç nitrojen atomu vardır?

D
Çözüm:

N(N) = υ(N) · N A .

1 mol N2 molekülü 2 mol nitrojen atomu N içerir, dolayısıyla

υ(N) = 2υ(N 2) = 2 · 0,3 mol = 0,6 mol.

N(N) = 0,6 mol · 6,02 · 10 23 mol -1 = 36,12 · 10 22.
ayrıca:

υ(N2) = 0,3 mol

Cevap: 0,3 mol nitrojen 36,12 · 10 22 nitrojen atomu içerir.

Örnek 6. Hangi amonyak NH3 kütlesi, 54 g ağırlığındaki su H20'daki kadar molekül içerir?

D
Çözüm:

1) M(H20) = 18 g/mol, M(NH3) = 17 g/mol;

2)
;

3) υ(NH3) = υ(H20) = 3 mol;

4) m(NH3) = υ(NH3) M(NH3) = 3 mol 17 g/mol = 51 g.
ayrıca:

m(H20) = 54g

υ(NH3) = υ(H20)

Cevap: 51 g ağırlığındaki amonyak, 54 g ağırlığındaki sudaki molekül sayısı kadar molekül içerir.

Anahtar kelimeler ve terimler

^ Dikkat etmek!

1) Ne içerir Ne

Mol içerir 6.02 10 23 parçacıklar.

2) şu kadar... şu kadar

Bir mol, 12 gram ağırlığındaki karbondaki atomların sayısı kadar parçacık içerir.

3) Ne ifade edilir Ne

Bir maddenin molar kütlesi ifade edilir mol başına gram (g/mol) cinsinden.

Güvenlik soruları

1. 
   Bir maddenin miktarı nedir?
2. 
   Bir maddenin miktarını ifade etmek için hangi birimler kullanılır?
3. 
   Köstebek nedir?
4. 
   Avogadro sabiti neyi gösterir?
5. 
   Molar kütle nedir? Molar kütle hangi birimlerle ifade edilir?
6. 
   Nasıl hesaplanır: a) molar kütle; b) madde miktarı;

Moleküller mi?

Bağımsız çalışma için ödevler

1. Maddelerin molar kütlelerini hesaplayın: a) I 2, b) O 3, c) P 2 O 5, d) HCl,

E) Cl 2, f) H3PO 4, g) NH4 NO 3, h) Mg(NO 3) 2.

2. Ne miktarda madde bulunur: a) sülfürik asit H2S04'te

9,8 gram ağırlığında; b) 11,2 g ağırlığındaki KOH'da; c) 0,56 g ağırlığındaki demirde mi?

3. Aşağıdakilerin kütlesini hesaplayın: a) moleküler hidrojen H2 miktarı

Maddeler 2 mol; b) maddenin atomik oksijen miktarı

3 mol; c) 0,3 mol madde miktarına sahip su.

4. Moleküllerin kütlesini hesaplayın: a) O 3, b) O 2, c) H 2 SO 4.

5. Aşağıdakilerde kaç molekül bulunur: a) 3,4 g ağırlığında amonyak NH3; b)c

4 g ağırlığında Hidrojen H2; c) 49 g ağırlığındaki sülfürik asit H2S04'te?

6. Tüm elementlerin kaç atomu bulunur: a) amonyak NH3'te

3,4 gram ağırlığında; b) 4 g ağırlığında hidrojen H2 içinde; c) sülfürik asitte H2S04

49 gram ağırlığında mı?

7. Hidrojen klorür HCl'nin kütlesi ne kadar çok molekül içerir?

49 gr ağırlığındaki suda mı?

8. Hidrojen H2'nin kütlesi, içinde bulunan atom sayısı kadardır.

Kükürt S'nin ağırlığı 6,4 gram mı?

§ 8. Kimyasal formüller. Maddenin kütle oranı.

Buna göre hesaplamalar kimyasal formüller

Bir maddenin bileşimi kimyasal formüller kullanılarak ifade edilir.

^ Kimyasal formül - bu şartlı Kimyasal semboller kullanılarak bir maddenin bileşiminin kaydedilmesi ve (gerekirse) indeksler.

Şunu okuyoruz: "beş-kül-iki-o."

Temsil eder: beş molekül su.

dizin (bir moleküldeki belirli bir elementin atom sayısını gösterir)

katsayı (molekül sayısını gösterir)

Kimyasal formül gösterir:

1. 
   Yüksek kaliteli kompozisyon (madde hangi elementlerden oluşur);
2. 
   Kantitatif bileşim (molekülde her bir elementin kaç atomu bulunur);
3. 
   Bir maddenin bir molekülü .

Örneğin, H 2 SO 4 (kül-iki-es-o-dört) formülü şunu gösterir:

1. 
   bir sülfürik asit molekülü hidrojen, sülfür ve oksijen atomlarından oluşur;
2. 
   molekül iki hidrojen atomu, bir kükürt atomu ve dört oksijen atomu içerir;
3. 
   bir molekül sülfürik asit;
4. 
   H 2 SO 4 birleştirmekÇünkü farklı kimyasal elementlerin atomlarından oluşur.

O3 (o-üç) formülü şunu gösterir:

1. 
   ozon molekülü oksijen atomlarından oluşur;
2. 
   molekül üç oksijen atomu içerir;
3. 
   bir ozon molekülü;
4. 
   O3 basit bir maddedir çünkü tek elementin atomlarından oluşur.

İle kimyasal formül Olabilmek hesaplamak:

1. 
   maddenin bağıl moleküler ağırlığı;
2. 
   maddedeki her bir elementin kütle oranı (bir birimin kesirleri veya yüzde olarak).

Maddenin kütle oranı bir tutumdur kitleler verildi maddeler sistemdeki tüm sistemin kütlesi .

burada ω(Х) (ω – “omega” olarak okunur) – kütle kesri X maddeleri; m(X) – X maddesinin kütlesi; m tüm sistemin kütlesidir.

^ Elementin kütle oranı bir tutumdur toplam atom kütlesi eleman İle bağıl molekül ağırlığı .

burada n, elementin atom sayısıdır; Ar, elementin bağıl atom kütlesidir;

Bay – bağıl molekül ağırlığı.

Kütle oranı, bir birimin kesirleri veya yüzde olarak ifade edilir.

Örnek 1. Kalsiyum karbonat CaC03'ün bağıl moleküler ağırlığını hesaplayın. CaCO3'teki her bir elementin kütle fraksiyonunu belirleyin.

D
Çözüm:

1. 
   Ar(Ca) = 40, Ar(O) = 16, Ar(C) = 12

ayrıca:

ω
veya %40;
(Ca) = ?

veya %12;

veya %48.

Cevap: Bay(CaCO3) = 100; kalsiyumun kütle oranı 0,4; karbon – 0,12;

Oksijen – 0,48.

Anahtar kelimeler ve terimler

^ Dikkat etmek!

1) Ne ifade etmek (tasvir etmek) neyle

Maddenin bileşimi tasvir edilmiştir kullanarak kimyasal

formüller.

2) Ne gösteriler Ne

Kimyasal formül gösteriler molekül bileşimi.

3) Ne içerir Ne

Molekül içerir iki hidrojen atomu, bir kükürt atomu ve

dört oksijen atomu.

4) dahil Ne dahil Ne

Dahil moleküller dahil üç oksijen atomu.

5) Neden ( datif) mümkün + mastar + Ne

Kimyasal formüle göre hesaplanabilir akraba

moleküler ağırlık.

Güvenlik soruları

1. 
   Kimyasal formülü nedir?
2. 
   Neyi gösterir: a) kimyasal formül; b) indeks;

1. 
   Kütle kesri nedir?

Bağımsız çalışma için ödevler

1. Formülleri yazın:

Sodyum - iki - o

Potasyum - iki - es

Kül - en - o - üç

Kül - iki - es - o - dört

Alüminyum – iki – es – o – dört – üç kez

Ferum - o - kül - üç kez

Çinko - o - kül - iki kez

Manganez - o

2. Formüllerin adlarını okuyup yazın:

BaSO4

3. Aşağıdakileri içeren maddelerin formüllerini yazın: a) bir atom

Kükürt ve üç oksijen atomu; b) iki sodyum atomu ve bir kükürt atomu;

B) iki hidrojen atomu, bir kükürt atomu ve üç oksijen atomu;

D) bir kurşun atomu, iki nitrojen atomu ve altı oksijen atomu;

D) bir kalsiyum atomu ve iki klor atomu.

4. Kimyasal semboller veya formüllerle etiketleyin: a) iki atom

Sülfür; b) üç nitrojen atomu; c) yedi su molekülü; d) bir klor atomu;

D) beş bakır atomu; e) üç molekül sülfürik asit.

5. Maddelerin bağıl moleküler kütlelerini hesaplayın: a) H3AsO4;

B) MgCl2; c) Fe2(S04)3; d) Al203; e) Ca3 (PO 4) 2. Kütleyi belirle

Bu maddelerdeki her bir elementin oranı.

Atom ve moleküllerin kütleleri çok küçüktür, bu nedenle ölçüm birimi olarak atomlardan birinin kütlesini seçmek ve geri kalan atomların kütlelerini buna göre ifade etmek uygundur. Kurucunun yaptığı da tam olarak buydu atom teorisi Hidrojen atomunun kütlesini bir olarak alarak atom kütlelerinin bir tablosunu derleyen Dalton.

1961 yılına kadar fizikte, bir oksijen atomu 16 O'nun kütlesinin 1/16'sı atomik kütle birimi (amu) olarak alındı ​​ve kimyada - bir karışım olan doğal oksijenin ortalama atom kütlesinin 1/16'sı alındı. üç izotop. Kütlenin kimyasal birimi fiziksel olandan %0,03 daha büyüktü.

Şu anda fizik ve kimyada birleşik bir ölçüm sistemi benimsenmiştir. Atom kütlesinin standart birimi, 12 C karbon atomunun kütlesinin 1/12'sidir.

1 gün önce = 1/12 m(12 C) = 1,66057×10 -27 kg = 1,66057×10 -24 g.

TANIM

Bir elementin bağıl atom kütlesi (A r) boyutsuz bir miktardır, orana eşit ortalama ağırlık Bir elementin atomu, 12 C atomunun kütlesinin 1/12'sine kadardır.

Bağıl atom kütlesi hesaplanırken elementlerin izotoplarının bolluğu yer kabuğu. Örneğin, klorun 35 Cl (%75,5) ve 37 Cl (%24,5) olmak üzere iki izotopu vardır. Klorun bağıl atom kütlesi:

Ar (Cl) = (0,755×m(35 Cl) + 0,245×m(37 Cl)) / (1/12×m(12 C) = 35,5.

Bağıl atom kütlesinin tanımından, bir atomun ortalama mutlak kütlesinin bağıl atom kütlesinin amu ile çarpımına eşit olduğu sonucu çıkar:

m(Cl) = 35,5 × 1,66057 × 10-24 = 5,89 × 10-23 g.

Problem çözme örnekleri

ÖRNEK 1

ÖRNEK 2

Bir atomun kütlesini ölçmek için bağıl atom kütlesi kullanılır; bu kütle şu şekilde ifade edilir: atom birimleri ah kütle (a.m.u.). Bağıl molekül ağırlığı, maddelerin bağıl atom kütlelerinden oluşur.

Kavramlar

Kimyada bağıl atom kütlesinin ne olduğunu anlamak için, bir atomun mutlak kütlesinin gram cinsinden ifade edilemeyecek kadar küçük olduğunu, kilogram cinsinden çok daha az olduğunu anlamalısınız. Bu nedenle modern kimya Karbon kütlesinin 1/12'si atomik kütle birimi (amu) olarak alınır. Bağıl atom kütlesi, mutlak kütlenin karbonun mutlak kütlesinin 1/12'sine oranına eşittir. Başka bir deyişle, bağıl kütle, belirli bir maddenin atomunun kütlesinin, karbon atomunun kütlesinin 1/12'sini kaç kez aştığını yansıtır. Örneğin nitrojenin bağıl kütlesi 14'tür, yani. Azot atomu 14 a içerir. e.m. veya bir karbon atomunun 1/12'sinden 14 kat daha fazla.

Pirinç. 1. Atomlar ve moleküller.

Tüm elementler arasında hidrojen en hafifidir, kütlesi 1 birimdir. En ağır atomların kütlesi 300 a'dır. sabah

Molekül kütlesi, bir molekülün kütlesinin karbon kütlesinin 1/12'sini kaç kez aştığını gösteren bir değerdir. Ayrıca a ile ifade edilir. e.m. Bir molekülün kütlesi atomların kütlesinden oluşur, bu nedenle bağıl hesaplamak için moleküler ağırlık maddenin atomlarının kütlelerini toplamak gerekir. Örneğin suyun bağıl molekül ağırlığı 18'dir. Bu değer, iki hidrojen atomu (2) ve bir oksijen atomunun (16) bağıl atom kütlelerinin toplamıdır.

Pirinç. 2. Karbon girişi periyodik tablo.

Gördüğünüz gibi bu iki kavramın birçok ortak özelliği var:

• bir maddenin bağıl atomik ve moleküler kütleleri boyutsuz miktarlardır;
• bağıl atom kütlesi Ar olarak belirtilir, moleküler kütle - Bay;
• Ölçü birimi her iki durumda da aynıdır - a. sabah

Molar ve moleküler kütleler sayısal olarak aynı, ancak boyut olarak farklıdır. Molar kütle, bir maddenin kütlesinin mol sayısına oranıdır. Bir molün kütlesini yansıtır. sayıya eşit Avogadro, yani 6,02 ⋅ 10 23 . Örneğin 1 mol suyun ağırlığı 18 g/mol'dür ve M r (H 2 O) = 18 a'dır. e.m. (bir atomik kütle biriminden 18 kat daha ağır).

Nasıl hesaplanır

Bağıl atom kütlesini matematiksel olarak ifade etmek için, 1/2 kısım karbonun veya bir atom kütle biriminin 1,66⋅10 −24 g'ye eşit olduğu belirlenmelidir. Bu nedenle bağıl atom kütlesi formülü aşağıdaki gibidir:

Bir r (X) = m a (X) / 1,66⋅10 −24,

m a maddenin mutlak atom kütlesidir.

Kimyasal elementlerin göreceli atom kütlesi Mendeleev'in periyodik tablosunda belirtilmiştir, bu nedenle problemleri çözerken bağımsız olarak hesaplanmasına gerek yoktur. Bağıl atom kütleleri genellikle tam sayılara yuvarlanır. Bunun istisnası klordur. Atomlarının kütlesi 35,5'tir.

İzotoplara sahip elementlerin göreceli atom kütlesi hesaplanırken ortalama değerlerinin dikkate alındığına dikkat edilmelidir. Bu durumda atom kütlesi şu şekilde hesaplanır:

Bir r = ΣA r,i n ben ,

burada A r,i izotopların bağıl atom kütlesidir, ni ise doğal karışımlardaki izotopların içeriğidir.

Örneğin oksijenin üç izotopu vardır - 16 O, 17 O, 18 O. Bağıl kütleleri 15.995, 16.999, 17.999'dur ve doğal karışımlardaki içerikleri sırasıyla %99.759, %0.037, %0.204'tür. Yüzdeleri 100'e bölüp değerleri yerine koyarsak şunu elde ederiz:

Bir r = 15,995 ∙ 0,99759 + 16,999 ∙ 0,00037 + 17,999 ∙ 0,00204 = 15,999 akb

Periyodik tabloya bakıldığında oksijen hücresinde bu değeri bulmak kolaydır.

Pirinç. 3. Periyodik tablo.

Bağıl moleküler kütle, bir maddenin atomlarının kütlelerinin toplamıdır:

Bağıl molekül ağırlığı değeri belirlenirken sembol indeksleri dikkate alınır. Örneğin, H2CO3'ün kütlesinin hesaplanması şu şekildedir:

M r = 1 ∙ 2 + 12 + 16 ∙ 3 = 62 a. sabah

Bağıl molekül ağırlığını bilerek hesaplayabilirsiniz bağıl yoğunluk ikincisinde bir gaz, yani. gaz halindeki bir maddenin ikincisinden kaç kat daha ağır olduğunu belirleyin. Bunu yapmak için D (y) x = M r (x) / M r (y) denklemini kullanın.

Ne öğrendik?

8. sınıf dersinde bağıl atom ve molekül kütlesini öğrendik. Bağıl atom kütlesi birimi, karbon kütlesinin 1/12'si, yani 1,66⋅10 −24 g olarak alınır. Kütleyi hesaplamak için, maddenin mutlak atom kütlesini atom kütle birimine bölmek gerekir. (amu). Bağıl atom kütlesi değeri şu şekilde verilmiştir: periyodik tablo Her element hücresinde Mendeleev. Bir maddenin moleküler kütlesi, elementlerin bağıl atom kütlelerinin toplamıdır.

Konuyla ilgili deneme

Raporun değerlendirilmesi

Ortalama derecelendirme: 4.6. Alınan toplam puan: 190.

Atom ve moleküllerin mutlak kütleleri. Atomik kütle birimi. Bağıl atom kütlesi. Bağıl molekül ağırlığı ve hesaplanması. 

Görev 5. Bir su molekülünün mutlak kütlesini (gm) belirleyin. 

Moleküllerin mutlak kütleleri, göreceli moleküler kütlelerle kolaylıkla değiştirilebilir (bkz. 3, Bölüm I). İlk gazın moleküler ağırlığı 

Bir Br3, Oj, NH3, H2SO4, H2O, I2 molekülünün mutlak kütlesini hesaplayın. 

dayalı molar kütle ve Avogadro sayılarını kullanarak atom ve moleküllerin mutlak kütlelerini hesaplayabilirsiniz. aşağıdaki formül- 

     Cevap Bir su molekülünün mutlak kütlesi 3X X 10-" g = 3-10- kg'a eşittir. 

Bir maddenin bir molündeki molekül sayısına Avogadro sayısı denir, Nf = 6.0240-Yu Herhangi bir maddenin bir molünün kütlesini Avogadro sayısına bölerek molekülün gram cinsinden mutlak kütlesini elde ederiz. Örneğin, bir Hg molekülünün kütlesi 2,016 · 6,02-10 = 3,35-10" g'dir. Benzer şekilde, bir atomun mutlak kütlesi hesaplanır. Moleküllerin çapı yaklaşık olarak bir ila onlarca angstrom arasındadır (1 A = 10" cm) ). 

Birim hücrenin büyüklüğü ve şeklinin yanı sıra moleküllerin olası boyutları ve simetrisine bağlı olarak soru, belirli bir birim hücreye kaç molekülün sığabileceğidir. Bu sorunu çözerken, moleküllerin kristal içinde sıkı bir şekilde paketlenmesi, yani bir molekülün çıkıntılarının diğerinin çöküntülerine uyması vb. kuralını her zaman dikkate alın (Şekil 16). Böylece birim hücrenin şekli çoğu zaman karar vermeyi mümkün kılar. genel form moleküller. X-ışını kırınım verilerine dayanarak bir molekülün mutlak kütlesi (molekül kütlesini hesaplamak kolaydır) aşağıdaki şekilde belirlenir  

Avogadro sayısını bilerek herhangi bir maddenin parçacığının mutlak kütlesini bulmak kolaydır. Gerçekten de, bir maddenin molekülünün (atomunun) gram cinsinden kütlesi, molar kütlenin Avogadro sayısına bölünmesine eşittir. Örneğin, bir hidrojen atomunun mutlak kütlesi ( molar kütle Hidrojen atomları 1,008 g/mol) 1,67-10-g'ye eşittir. Küçük bir topağın kütlesinden yaklaşık olarak aynı sayıda daha azdır, bir insanın kütlesi tüm dünyanın kütlesinden kaç kat daha azdır. .. 

Bu sayede moleküllerin ve diğer elementlerin atomlarının mutlak kütleleri hesaplanabilmektedir. Bu miktarlar göz ardı edilebilecek kadar küçük olduğundan ve hesaplamalar için elverişsiz olduğundan, atomların (moleküllerin) kütlesine karşılık gelen atomik (moleküler) ağırlık kavramını kullanıyoruz. bağıl birimler. Atomik kütle birimi başına (a.m.u.) 

Avogadro sabiti VA olarak adlandırılan bir maddenin 1 molündeki molekül sayısı 6,0220-10'dur. Herhangi bir maddenin 1 molünün kütlesini Avogadro sabitine bölerek moleküllerin gram cinsinden mutlak kütlesini elde ederiz. Örneğin H molekülünün kütlesi 2,016 · 6,02-10 3 = 3,35 g'dır. Benzer şekilde bir atomun mutlak kütlesi hesaplanır. Moleküllerin çapı yaklaşık 0,1 ila 1 nm'dir. 

Atom ve moleküllerin mutlak kütlesi nasıl hesaplanır? Bir bakır atomunun ve bir hidrojen fosfit molekülünün mutlak kütlelerini hesaplayın. 

Kütleleri Ш] ve Ш2 olan iki molekülün kinetik enerjisi e, her ikisinin de ortak terimleriyle ifade edilebilir. mutlak hızlar Uzayda ve bu hızların bileşenleri aracılığıyla C ve Cr 

Atom ve moleküllerin mutlak kütle ve hacimlerinin hesaplanması 

Bir bileşiğin veya elementin bir molekülünün mutlak kütlesinin, bir karbon izotop atomunun mutlak kütlesinin on ikide birine bölünmesi oranı. Bir molekülün tüm elementlerinin atomik kütlelerinin toplamı. 

Moleküllerin yanı sıra diğer atomların kütleleri de (mutlak moleküler kütle tm ile gösterilir) son derece küçüktür, örneğin bir su molekülünün kütlesi;  

Çok daha önce, 19. yüzyılın ikinci yarısında, atomların ve moleküllerin mutlak kütlesi ve boyutu sorununa yaklaşmaya yönelik ilk girişimlerde bulunuldu. Tek bir molekülü tartmanın kesinlikle imkansız olmasına rağmen, teori başka bir yol açtı. 

Kimyasal formüle göre gaz halindeki madde Bazı niceliksel özelliklerini belirleyebilirsiniz: yüzde bileşimi, molekül ağırlığı, yoğunluk, herhangi bir gaz için bağıl yoğunluk, molekülün mutlak kütlesi. 

Test soruları. 1. Bir atom molekülü nedir atom ağırlığı moleküler ağırlık bir molekülün atom kütlesi gram-atom gram-molekül 2. CO2'nin moleküler ağırlığı ve bir COa molekülünün mutlak kütlesi nedir, gram cinsinden ifade edilir 3. Nasıldır Avogadro yasası 4'ü formüle etti. Bir gram molekül herhangi bir gazda hangi hacmi kaplar? normal koşullar 5. Avogadro sayısı neye eşittir? 6. Asetilen C3Na formülüne göre 

Örneğin, suyun bağıl molekül ağırlığının 18 (yuvarlak) olması, bir su molekülünün, bir karbon atomunun mutlak kütlesinin 12 kısmından 18 kat daha ağır olduğu anlamına gelir. 

a) element, atom, molekül b) basit ve karmaşık madde c) bağıl atom ve moleküler kütleler, atom ve molekülün mutlak kütleleri kavramlarını tanımlayın. Koşullu parçacık UC ile ne anlaşılmalıdır?  

Çok daha önce, 19. yüzyılın ikinci yarısında, atomların ve moleküllerin mutlak kütlesi ve boyutu sorununa yaklaşmaya yönelik ilk girişimlerde bulunuldu. Tek bir molekülü tartmak açıkça imkansız olmasına rağmen, teori başka bir yol açtı: Bir mol molekül veya atomdaki parçacıkların sayısını (Avogadro sayısı (A) olarak adlandırılan) bir şekilde belirlemek gerekiyordu. Molekülleri doğrudan saymak da tartmak kadar imkansızdır ancak Avogadro sayısı fiziğin çeşitli dallarındaki birçok denklemde yer alır ve bu denklemlere dayanarak hesaplanabilir. Açıkçası, birkaç bağımsız yolla gerçekleştirilen bu tür hesaplamaların sonuçları çakışırsa, bu, bulunan değerin doğruluğunun kanıtı olabilir. 

Atom ve moleküllerin mutlak kütleleri küçük olduğundan genellikle bağıl kütleler kullanılır. 

Kütleli iki molekülün kinetik enerjisi, hız bileşenleri veya mutlak hızların kendisi cinsinden aşağıdaki gibi ifade edilebilir:  

Bilindiği gibi ısı, bir maddeyi oluşturan parçacıkların kinetik hareket enerjisinin bir ölçüsüdür. sıcaklıktan önemli ölçüde daha yüksek bir sıcaklıkta olduğu tespit edilmiştir. mutlak sıfır, ortalama kinetik enerji moleküller orantılıdır mutlak sıcaklık T. Kütlesi m olan bir molekül için ve ortalama hız Ve  

Örnek 8. Bir sülfürik asit molekülünün mutlak kütlesini gram cinsinden hesaplayın. 

İncelenen tüm bileşikler, molekülleri içeren bir eğitim dizisine bölünmüştür. bilinen özellikler ve tahmin edilen molekül grubu. İncelenmekte olan mülk için analiz edilen eğitim dizisi iki alternatif gruba ayrılmıştır (aktif - aktif değil). Oluşturulan modeller denklemleri temsil eder mantıksal biçim L = 7 (3), burada L aktivitedir, (8) belirleyici özellikler kümesidir (RSF) - bir parça kompleksi yapısal formüller ve bunların çeşitli kombinasyonları, sözde alt yapısal tanımlayıcılar. Parçaların ve bunların kombinasyonlarının aktivite üzerindeki etkisi, eksi 1'den artı 1'e kadar değişen bilgi içeriği katsayısına göre değerlendirilir. mutlak değer bilgi içeriği, etki olasılığı o kadar yüksek olur bu özelliğinözellikler üzerinde. Artı işareti şunları karakterize eder: olumlu etki, eksi - negatif. P, incelenen maddelerin özelliklerinin tanındığı bir algoritmadır. Tahmin sürecinde iki algoritma kullanılır - geometri (I) ve oylama (II). Bunlardan ilki, incelenen madde ile incelenen özelliğin hesaplanan varsayımsal standardı arasındaki Öklid metriğindeki mesafenin belirlenmesine dayanmaktadır. İkinci yöntem, bağlantıların yapısındaki olumlu ve olumsuz bilgi içeriğine sahip özelliklerin (oyların) sayısının analiz edilmesini içerir. Moleküler tasarım prosedürleri Bölüm 5'te daha ayrıntılı olarak açıklanmaktadır. 

Bağıl moleküler kütle Mr, molekülün mutlak kütlesinin, karbon izotop atomunun kütlesi olan Vi2'ye oranıdır. bağıl kütleler tanım gereği boyutsuz niceliklerdir. 

Becker nozulu. Çeşitli kinetik yöntemlerİzotop ayırma probleminin çözümleri, moleküller için transfer katsayılarındaki farkı kullanan yöntemler halinde sınıflandırılabilir. çeşitli kitleler ve ayrılmış karışımın potansiyel bir alanda hareketini kullanan yöntemler. İkinci sınıfın en tipik yöntemi, tam olarak gaz santrifüj yöntemidir; ancak, gaz santrifüjünün mutlak standart dışı mühendisliği nedeniyle, görkemli yeteneklerinin laboratuvarda gösterilmesi için bile çok etkileyici bir geliştirme çalışması gerektirir. Muhtemelen Dirac tarafından gaz santrifüjüyle hemen hemen aynı zamanda önerilen ayırma nozulu yöntemi (Becker nozülü, adını ilk başarılı deneysel çalışmanın liderinden almıştır) 

Elementlerin atomları ve madde molekülleri belirli bir fiziksel (mutlak) kütle m ile karakterize edilir, örneğin, hidrojen atomu H'nin kütlesi 1,67 g, P4 molekülünün kütlesi 2,06-10 g, H'nin kütlesi molekül 2,99-10 g, H2804 molekülünün kütlesi 1,63 K) g'dir. Elementlerin atomlarının ve madde moleküllerinin mutlak kütleleri son derece küçüktür ve bu değerlerin kullanılması sakıncalıdır. Bu nedenle atom ve moleküllerin bağıl kütlesi kavramı tanıtıldı. 

Bağıl molekül ağırlığı kimyasal bileşik- bir atomik bileşiğin bir molekülünün mutlak kütlesinin atomik kütle biriminden kaç kat daha büyük olduğunu gösteren sayı. 

Kütle spektroskopisi, atomların mutlak kütlelerinin (aynı zamanda moleküllerin ve bunların parçalarının kütlelerinin) belirlenmesi. 

Bir birim hücrenin içeriğinin mutlak kütlesinin belirlenmesi büyük değer taşır kristal yapısı. Birim hücre boyutları gerektiğinde çok yüksek doğrulukla (%0,01'den az hata) ölçülebilir. Yoğunlukları ölçmek daha zordur ancak toplam ölçüm hatası birim hücre kütlesinin %0,1'ine kadar çıkabilir (çok büyük olmamak kaydıyla) deneysel çalışma). Bir hücrenin mutlak kütlesinin belirlenmesinin yanı sıra, hücrenin olası içeriğine ilişkin bilgi kristal yapılardan başka bir yolla da elde edilebilir. Simetrinin uzay grubu, düğümlerin izin verilen eşdeğer konumlarının doğası ve çeşitliliği ve gözlemlenen X-ışını yansımalarının yoğunluğunun, kabul edilebilir sınırlar dahilinde, varsayılan kristal yapı için hesaplanan yoğunluğa karşılık gelmesi gerektiğine dair temel gereksinimler, tüm bunlar verir belli bir miktarÖnerilen herhangi bir kimyasal formüle uygun olması gereken bilgiler. Bu nedenle herhangi bir formülde, diğer moleküllerin varlığına bakılmaksızın, tip I hidratların birim hücre yapısı başına 46 su molekülü birim hücre boyutlarına dahil edilmelidir. 

Avogadro sayısı, herhangi bir maddenin bir gram molekülündeki molekül sayısıdır. Bu değer belirlenebilir çeşitli yöntemler elde edilen sonuçlar ise farklı şekillerde, ölçüm doğruluğu sınırları dahilinde çakışır. Şu anda Avogadro sayısının değeri 6,023-10 olarak alınmıştır. Avogadro sayısı evrensel bir sabittir; maddenin doğasına ve şekline bağlı değildir. toplama durumu. Bir atomun veya molekülün mutlak kütlesini hesaplamak için gram atomik veya gram moleküler kütleyi Avogadro sayısına bölün. Örneğin, 

Bir tanesi en önemli özellikler bir maddenin molekül ağırlığıdır. Moleküllerin mutlak kütleleri çok küçük olduğundan hesaplamalarda bağıl kütleler kullanılır. Bir maddenin moleküler ağırlığı genellikle belirli bir maddenin bir molekülünün kütlesinin bir karbon atomunun kütlesinin 1/12'sine oranı olarak anlaşılır. Buna göre kimyasal elementlerin atomlarının kütleleri de bir karbon atomunun kütlesinin 1/12'si ile karşılaştırılır. Daha sonra karbonun atom kütlesi 12, diğer elementler (yuvarlak) hidrojen - 1, oksijen - 16, nitrojen - 14'tür. Bir kimyasal bileşiğin molekülünün kütlesi, molekülü oluşturan elementlerin atomik kütlelerinin eklenmesiyle belirlenir. Örneğin molekül ağırlığı karbondioksit CO2, 12 + 2-16 = 44'e eşittir (kütlesi 12 olan 1 karbon atomu ve kütlesi 16 olan 2 oksijen atomu). Metanın CH molekül ağırlığı 12 + 4-1 = 16'dır. En sık kullanılan yanıcı gazlardan bazılarının ve bunların yanma ürünlerinin molekül ağırlığı Tablo'da verilmiştir. 1.1. 

Elbette II ve III durumları tamamen kararlı değildir ve termal hareketin bir sonucu olarak bu konumların etrafında salınımlar ve hatta dönmeler meydana gelebilir. Artan sıcaklıkla birlikte, bir maddenin kütlesindeki en kararlı duruma karşılık gelmeyen göreceli molekül sayısı artar, ancak temel durumdaki molekül sayısını geçemez. 

Dalton basit ile basit arasında niteliksel bir fark görmedi. karmaşık atomlar dolayısıyla maddenin yapısında iki aşamayı (atom ve molekül) tanımıyordu. Bu anlamda Dalton'un atomizmi, Lomonosov'un elemental-parçacık kavramıyla karşılaştırıldığında bir geri adımdı. Ancak Dalton'un atomculuğunun rasyonel özü, atomların kütlesi doktriniydi. Atomların mutlak kütlelerinin son derece küçük olduğuna oldukça doğru bir şekilde inanan Dalton, göreceli atom kütlelerinin belirlenmesini önerdi. Bu durumda atomların en hafifi olan hidrojen atomunun kütlesi birlik olarak alınmıştır. Böylece Dalton, bir elementin atom kütlesini, belirli bir elementin atomunun kütlesinin bir hidrojen atomunun kütlesine oranı olarak tanımlayan ilk kişi oldu. Ayrıca 14 elementin atom kütlelerinin ilk tablosunu derledi. Dalton'un atom kütleleri doktrini, kimyanın niceliksel bir bilime dönüşmesinde ve keşfinde paha biçilmez bir rol oynadı. Periyodik yasa. Bu yüzden 

Bir molekülün mutlak kütlesi ile gram molekülü kavramlarını birbirinden ayırmak gerekir. Yani 10 gram su molekülü 18 X 10 = 180 g yani yaklaşık bir bardak su eder ve 10 molekül su tartılamayacak kadar önemsiz bir miktardır. 

Moleküler eşdeğer nedir? CO2 kütlesi, bir CO2 molekülünün 3 numaralı asal sayılarla ifade edilen mutlak kütlesidir. Avogadro yasası nasıl formüle edilir 4. Herhangi bir gazın gramer molekülü normal koşullar altında ne kadar hacim kaplar?  

Yapılan deneylere dayanarak, yayılmış amino asit moleküllerinin mutlak kütlesi ile moleküler ağırlıkları arasında açık bir ilişki kurulmuştur. 

Terimin geçtiği sayfalara bakın Molekül mutlak kütlesi:                      Temel bilgiler genel kimya Cilt 2 Baskı 3 (1973) -- [

Atomlar çok küçük boy ve çok küçük bir kütle. Bir atomun kütlesini ifade edersek kimyasal element Gram cinsinden bu, virgülden sonra yirmiden fazla sıfırın geldiği bir sayı olacaktır. Bu nedenle atomların kütlesinin gram cinsinden ölçülmesi sakıncalıdır.

Ancak, eğer çok fazla alırsanız düşük kütle birim başına ise diğer tüm küçük kütleler bu birime oran olarak ifade edilebilir. Atom kütlesinin ölçüm birimi karbon atomunun kütlesinin 1/12'si olarak seçildi.

Karbon atomunun kütlesinin 1/12'sine denir atomik kütle birimi(a.e.m.).

Bağıl atom kütlesi belirli bir kimyasal elementin atomunun gerçek kütlesinin, bir karbon atomunun gerçek kütlesinin 1/12'sine oranına eşit bir değerdir. İki kütle bölündüğü için bu boyutsuz bir miktardır.

A r = m'de. / (1/12)m yay.

Fakat mutlak atom kütlesi göreli değere eşittir ve a.m.u. ölçü birimine sahiptir.

Yani bağıl atom kütlesi, kütlenin kaç katı olduğunu gösterir. spesifik atom Bir karbon atomunun 1/12'sinden fazlası. A atomunun r = 12 olması durumunda kütlesi, karbon atomunun kütlesinin 1/12'sinden 12 kat daha büyüktür, yani 12 atomik kütle birimine sahiptir. Bu ancak karbonun (C) kendisi ile gerçekleşebilir. Hidrojen atomunun (H) Ar = 1'i vardır. Bu, kütlesinin karbon atomunun kütlesinin 1/12'sine eşit olduğu anlamına gelir. Oksijenin (O) bağıl atom kütlesi 16 amu'dur. Bu, bir oksijen atomunun 1/12 karbon atomundan 16 kat daha büyük olduğu anlamına gelir, 16 atomik kütle birimine sahiptir.

En hafif element hidrojendir. Kütlesi yaklaşık olarak 1 amu'ya eşittir. En ağır atomların kütlesi 300 amu'ya yakındır.

Genellikle her kimyasal elementin değeri, a cinsinden ifade edilen atomların mutlak kütlesidir. e.m. yuvarlanır.

Atomik kütle birimlerinin değerleri periyodik tabloda yazılmıştır.

Moleküller için bu kavram kullanılır bağıl moleküler kütle (Bay). Bağıl molekül ağırlığı, bir molekülün kütlesinin, bir karbon atomunun kütlesinin 1/12'sinden kaç kat daha büyük olduğunu gösterir. Ancak bir molekülün kütlesi, onu oluşturan atomların kütlelerinin toplamına eşit olduğundan, bağıl moleküler kütle, bu atomların bağıl kütlelerinin toplanmasıyla bulunabilir. Örneğin bir su molekülü (H 2 O), Ar = 1 olan iki hidrojen atomu ve Ar = 16 olan bir oksijen atomu içerir. Dolayısıyla Mr(H 2 O) = 18 olur.

Bir takım maddeler var moleküler olmayan yapı metaller gibi. Böyle bir durumda bağıl moleküler kütleleri, bağıl atom kütlelerine eşit kabul edilir.

Kimyada önemli bir miktara denir bir kimyasal elementin kütle oranı bir molekül veya maddede. Bağıl molekül ağırlığının ne kadar olduğunu gösterir. bu eleman. Örneğin suda hidrojen 2 kısımdır (iki atom olduğu için) ve oksijen 16'dır. Yani 1 kg ağırlığındaki hidrojen ile 8 kg ağırlığındaki oksijeni karıştırırsanız kalıntı bırakmadan reaksiyona girerler. Hidrojenin kütle oranı 2/18 = 1/9, oksijenin kütle oranı ise 16/18 = 8/9'dur.