Atom ve moleküllerin kütlelerini karakterize etmek için atom ağırlığı ve moleküler ağırlık adı verilen miktarlar kullanılır (açıkçası bunlara atom ve moleküler kütle demek daha doğru olur).
Bir kimyasal elementin atom ağırlığı (A), bu elementin bir atomunun kütlesinin bir C12 atomunun kütlesine oranıdır (bu, kütle numarası 12 olan karbon izotopunun tanımıdır; bkz. “Atom Fiziği”) . Bir maddenin moleküler ağırlığı (M), bu maddenin bir molekülünün kütlesinin bir C12 atomunun kütlesine oranıdır. Atom ve moleküllerin kütlelerinin bu şekilde belirlenen ölçeğine C15=12 ölçeği denir. Bu ölçekte C12'nin atom ağırlığı tam olarak 12, oksijen O16 15,9949 ve en hafif element olan hidrojen 1,0080'dir (doğal izotop karışımı için). Tanımlarından da anlaşılacağı üzere atom ve molekül ağırlıkları boyutsuz büyüklüklerdir.
C 12 atomunun kütlesine eşit olan kütle birimi, Latin harfi “u” (birim) veya Rusça “e” harfi (birim) ile kısaltılır. Bu birimin kilogram cinsinden değerini m birim ile gösterelim. O zaman kilogram cinsinden ifade edilen atomun kütlesi A m birimlerine, molekülün kütlesi M m birimlerine eşit olacaktır.
Kütleleri m1 ve m2, A1 ve A2'nin atom ağırlıklarıyla ilişkili olacak miktarlarda alınan kimyasal açıdan basit iki maddenin aynı sayıda atom içereceğini anlamak kolaydır. Benzer şekilde, kütleleri moleküler ağırlık olarak ilişkili olacak miktarlarda alınan kimyasal açıdan karmaşık iki maddenin her biri aynı sayıda molekül içerecektir.
Kütlesi kilogram cinsinden ifade edilen, sayısal olarak atom ağırlığına eşit olan belirli bir elementin bu miktarına kilogram-atom denir. Kütlesi kilogram olarak ifade edilen ve sayısal olarak molekül ağırlığına eşit olan belirli bir maddenin bu miktarına kilogram-molekül veya kısaca kilomol (kmol olarak gösterilir) adı verilir.
GHS sisteminde kilogram atom yerine gram atom (belirli bir elementin A gramını temsil eden) kullanılır ve kilogram molekül yerine gram molekül veya mol (belirli bir elementin M gramını temsil eder) kullanılır. madde).
Bir kilogram molekülün kütlesi sayısal olarak M molekül ağırlığına eşittir. Bazen molekül ağırlığı olarak adlandırılan şeyin nedeni budur. Ancak şunu unutmamak gerekir ki M boyutsuz bir niceliktir, kilomolün kütlesi ise kg/kmol boyutundadır. Atomları tek atomlu moleküller olarak ele aldığımızda, bir kilogram-atomun, [x]'in sayısal olarak A'ya eşit olduğu bir kilogram-molekül olarak kabul edilebileceği açıktır.
sayısal olarak eşittir. NA sayısına Avogadro sayısı denir. Deneysel olarak bulundu ki
CGS sisteminde Avogadro sayısı, bir maddenin bir gram molekülündeki molekül sayısıdır. Bu nedenle bu sistemde
Kilogram moleküllerinin kütleleri, karşılık gelen molekül ağırlıkları ile ilişkili olduğundan, tüm maddelerin kilomolleri aynı sayıda molekül içerir;
Avogadro sayısını bilerek birim kütle m birimlerini bulabiliriz. Aslında m birim sayısal olarak eşittir; Böylece herhangi bir atomun kütlesi eşittir. Bir kg, herhangi bir molekülün kütlesi M kg'dır
Şimdi moleküllerin boyutunu tahmin edelim. Sıvılarda moleküllerin birbirine oldukça yakın konumlandığını varsaymak doğaldır. Bu nedenle, su gibi bir sıvının kilomolünün hacminin bir kilomol NA'daki molekül sayısına bölünmesiyle bir molekülün hacminin yaklaşık bir tahmini elde edilebilir. Bir kilomol (yani 18 kg) su 0,018 m3 hacim kaplar. Bu nedenle, bir molekülün payı şuna eşit bir hacme karşılık gelir:
Bundan su moleküllerinin doğrusal boyutlarının yaklaşık olarak eşit olduğu sonucu çıkar.
Diğer maddelerin molekülleri de birkaç angstrom mertebesinde boyutlara sahiptir.
Daha önce, O 16'nın atom ağırlığına göre (kütle numarasına sahip oksijenin izotopu tam olarak 16'dır) O 16 = 16 ölçeği kullanılıyordu, ancak O1b, diğer atomların kütleleriyle kütle spektrografik karşılaştırması için elverişsizdir ve Karbon izotoplarından biri bu amaç için çok uygundur. Bu nedenle 1960 yılında Uluslararası Temel ve Uygulamalı Fizik Birliği'nin (UPAP) X Genel Kurulu bununla bağlantılı olarak C 12 = 12 ölçeğini önerdi. SSCB Bilimler Akademisi yeni bir atom ve moleküler ağırlık ölçeğine geçmeye karar verdi.
Maddelerin bileşimi, küçük parçacıklardan (atomlar, moleküller, iyonlar) oluşmasına rağmen karmaşıktır. birçok sıvı ve gazın yanı sıra bazı katılar da bulunur. Metaller ve birçok tuz atomlardan ve yüklü iyonlardan oluşur. Tüm parçacıkların kütlesi vardır, en küçüğü bile kilogramla ifade edilirse çok küçük bir değer alır. Örneğin m(H2O) = 30. 10 -27 kg. Fizikçiler ve kimyagerler, mikropartiküllerin kütlesi ve boyutu gibi bir maddenin en önemli özelliklerini uzun süredir araştırıyorlar. Temelleri Mikhail Lomonosov'un çalışmalarında atıldı ve o zamandan bu yana mikro dünyaya dair görüşlerin nasıl değiştiğini ele alalım.
Lomonosov'un "parçacıklar" hakkındaki fikirleri
Ayrıklık varsayımı Antik Yunan bilim adamları tarafından ifade edildi. Aynı zamanda evrenin en küçük bölünmez parçacığı olan evrenin “tuğlası”na da “atom” adı verilmiştir. Büyük Rus araştırmacı M.V. Lomonosov, maddenin yapısının fiziksel yollarla bölünmeyen, önemsiz derecede küçük bir parçacığı - bir parçacık hakkında yazdı. Daha sonra diğer bilim adamlarının çalışmalarında buna "molekül" adı verildi.
Bir molekülün kütlesi ve boyutları, onu oluşturan atomların özelliklerine göre belirlenir. Uzun bir süre bilim adamları mikro dünyanın derinliklerine bakamadılar, bu da kimya ve fiziğin gelişimini engelledi. Lomonosov defalarca meslektaşlarını çalışmaya ve çalışmalarında doğru niceliksel verilere - "ölçü ve ağırlık" - güvenmeye çağırdı. Rus kimyager ve fizikçinin çalışmaları sayesinde, uyumlu atom-moleküler teorinin ayrılmaz bir parçası haline gelen maddenin yapısı doktrininin temelleri atıldı.
Atomlar ve moleküller “evrenin yapı taşlarıdır”
Mikroskobik olarak küçük cisimler bile karmaşıktır ve farklı özelliklere sahiptir. Çekirdek ve elektron katmanlarından oluşan atom gibi parçacıklar, pozitif ve negatif yüklerin sayısı, yarıçapı ve kütlesi açısından farklılık gösterir. Atomlar ve moleküller maddeler içinde ayrı ayrı bulunmazlar; farklı kuvvetlerle çekerler. Çekici kuvvetlerin etkisi katılarda daha belirgindir, sıvılarda daha zayıftır ve gaz halindeki maddelerde neredeyse hiç hissedilmez.
Kimyasal reaksiyonlara atomların yok edilmesi eşlik etmez. Çoğu zaman yeniden düzenlenirler ve başka bir molekül ortaya çıkar. Bir molekülün kütlesi hangi atomlardan oluştuğuna bağlıdır. Ancak tüm değişikliklere rağmen atomlar kimyasal olarak bölünmez kalıyor. Ancak farklı moleküllerin parçası olabilirler. Bu durumda atomlar ait oldukları elementin özelliklerini korurlar. Bir molekül, atomlarına ayrılmadan önce maddenin tüm özelliklerini taşır.
Bir vücudun yapısının mikropartikülü bir moleküldür. Molekül kütlesi
Makro cisimlerin kütlesini ölçmek için en eskisi terazi olan aletler kullanılır. Ölçüm sonucunu kilogram cinsinden elde etmek uygundur çünkü bu, Uluslararası Fiziksel Nicelikler Sisteminin (SI) temel birimidir. Bir molekülün kütlesini kilogram cinsinden belirlemek için, parçacık sayısı dikkate alınarak atomik kütlelerin toplanması gerekir. Kolaylık sağlamak için, özel bir kütle birimi tanıtıldı - atomik olan. Harf kısaltması (a.u.m.) olarak yazabilirsiniz. Bu birim, 12C karbon nüklidinin kütlesinin on ikide birine karşılık gelir.
Bulunan değeri standart birimlerle ifade edersek 1,66 elde ederiz. 10 -27 kg. Vücut kütlesi için bu kadar küçük göstergelerle çalışan kişiler esas olarak fizikçilerdir. Makale, bazı kimyasal elementlerin atom kütlelerinin ne olduğunu bulabileceğiniz bir tablo sunmaktadır. Birinin kütlesinin kilogram cinsinden ne olduğunu bulmak için, bu kimyasal elementin tabloda verilen atom kütlesini iki ile çarpın. Sonuç olarak iki atomdan oluşan bir molekülün kütlesini elde ederiz.
Bağıl molekül ağırlığı
Çok küçük miktarlarla yapılan hesaplamalarda işlem yapmak zordur, sakıncalıdır, zaman kaybına ve hatalara yol açmaktadır. Mikropartiküllerin kütlesine gelince, zor durumdan çıkış yolu kimyagerlerin aşina olduğu iki kelimeden oluşan terimi kullanmaktı - “atomik kütle”, tanımı Ar'dır. Moleküler kütle için de aynı kavram ortaya atılmıştır (bir molekülün kütlesiyle aynı). İki miktarı bağlayan formül: Mr = m(in-va)/1/12 m(12 C).
İnsanların "moleküler ağırlık" dediğini duymak alışılmadık bir durum değil. Bu modası geçmiş terim hala bir molekülün kütlesiyle ilişkili olarak kullanılıyor, ancak giderek daha az sıklıkla kullanılıyor. Gerçek şu ki, ağırlık başka bir fiziksel niceliktir; vücuda bağlı bir kuvvettir. Aksine kütle, kimyasal işlemlere katılan ve normal hızda hareket eden parçacıkların sabit bir özelliği olarak hizmet eder.
Bir molekülün kütlesi nasıl belirlenir
Bir molekülün ağırlığının doğru bir şekilde belirlenmesi, bir kütle spektrometresi olan bir cihaz kullanılarak gerçekleştirilir. Sorunları çözmek için periyodik tablodaki bilgileri kullanabilirsiniz. Örneğin bir oksijen molekülünün kütlesi 16'dır. 2 = 32. Basit hesaplamalar yapalım ve suyun bağıl molekül ağırlığı olan Mr(H 2 O) değerini bulalım. Periyodik tabloyu kullanarak oksijen atomunun kütlesinin 16, hidrojen atomunun kütlesinin ise 1 olduğunu tespit ediyoruz. Basit hesaplamalar yapalım: M r (H 2 O) = 1. 2 + 16 = 18, burada M r moleküler ağırlık, H 2 O su molekülü, H hidrojen elementinin sembolü, O oksijenin kimyasal sembolüdür.
İzotopik kütleler
Doğadaki ve teknolojideki kimyasal elementler çeşitli atom türleri - izotoplar biçiminde bulunur. Her birinin ayrı bir kütlesi vardır; değeri kesirli bir değere sahip olamaz. Ancak bir kimyasal elementin atom kütlesi çoğunlukla birkaç ondalık basamağa sahip bir sayıdır. Hesaplamalarda her çeşidin yer kabuğundaki yaygınlığı dikkate alınır. Bu nedenle periyodik tablodaki atomların kütleleri her zaman tam sayı değildir. Hesaplamalar için bu miktarları kullanarak, yine tam sayı olmayan moleküllerin kütlelerini elde ederiz. Bazı durumlarda değerler yuvarlanabilir.
Moleküler olmayan yapıya sahip maddelerin moleküler kütlesi
Moleküllerin boyutları ve kütlesi
Büyük moleküllerin elektron mikrograflarında tek tek atomlar görülebilir, ancak bunlar o kadar küçüktür ki normal bir mikroskopla görülemezler. Kütle gibi herhangi bir maddenin parçacığının doğrusal boyutu sabit bir özelliktir. Bir molekülün çapı, onu oluşturan atomların yarıçaplarına ve karşılıklı çekimlerine bağlıdır. Parçacık boyutları artan proton sayısı ve enerji seviyesiyle değişir. Hidrojen atomu boyut olarak en küçük olanıdır, yarıçapı yalnızca 0,5'tir. 10 -8 cm Bir uranyum atomu, bir hidrojen atomundan üç kat daha büyüktür. Mikrokozmosun gerçek “devleri” organik madde molekülleridir. Dolayısıyla protein parçacıklarından birinin doğrusal boyutu 44 µm'dir. 10-8cm.
Özetlemek gerekirse: Moleküllerin kütlesi, onları oluşturan atomların kütlelerinin toplamıdır. Periyodik tabloda bulunan moleküler ağırlık değerinin 1,66 değeriyle çarpılmasıyla kilogram cinsinden mutlak değer elde edilebilir. 10 -27 kg.
Moleküller makro cisimlere kıyasla ihmal edilebilir düzeydedir. Örneğin, bir su molekülü olan H2O'nun boyutu elmanınkinden çok daha küçüktür, tıpkı bu meyvenin gezegenimizden daha küçük olması gibi.
Bildiğiniz gibi tüm cisimler moleküllerden yapılmıştır. Moleküllerin kütlesinden bahsedip bunu gram veya kilogram cinsinden ifade edersek kütlenin çok küçük olduğunu görürüz, ancak örneğin bizi çevreleyen uzayın bir santimetreküpündeki molekül sayısından bahsedersek, o zaman bu moleküllerin sayısı çok büyük olacaktır. Çok küçük veya çok büyük sayılarla çalışmak pek uygun değil, ancak bilim adamları moleküllerin kütlesini veya boyutunu, çok büyük olmayan, gözlemlenebilir sayılardan fazla olmayan, yüzden fazla olmayan sayılarla nasıl ifade edeceklerini bulmayı başardılar. Bugün size bunu nasıl başardıklarını göstereceğiz.
Bir ağırlığın yedi plastik topa önemli ölçüde ağır bastığını görüyoruz. Terazilerle ilgili deneyimler bize cevabı veriyor - demir ağırlıkta daha fazla madde var, eğer kütleleri karşılaştırırsak - demir ve plastiğin eylemsizlik ölçümleri.
Peki ya kütleleri değil de topların ve ağırlıkların yapımında kullanılan madde miktarını, aslında onları oluşturan parçacıkların sayısını karşılaştırırsak? Topları ve ağırlığı elimize aldığımızda, bu topların arka planında ağırlığın aslında kaybolduğunu göreceğiz. Demir ve plastiğin içerdiği parçacıkların sayısını sayabilseydik, demir atomu sayısının tüm plastik toplardaki molekül sayısından çok daha az olacağını görürdük. Bu, plastikte daha fazla madde olduğu anlamına gelir.
Her iki cevap da doğrudur.
Mesele şu ki, ilk durumda kütleyi, yani cisimlerin eylemsizliğinin bir ölçüsünü, ikinci durumda ise molekül sayısını, madde miktarını karşılaştırdık.
Ölçü kabındaki şekerle basit bir benzetme yapabiliriz. Ne kadar şeker vardır sorusu bardağın bölmesine bakılarak yaklaşık olarak kaç gram şeker bulunduğunun söylenmesiyle cevaplanabilir. Bardaktaki her bir taneciği sayabilir ve bardağın kaç tanesini içerdiğini cevaplayabilirsiniz. Hem birinci hem de ikinci cevap doğru olacaktır. Moleküllerin kütlesinden bahsetmek ne zaman daha uygundur ve maddenin miktarından bahsetmek ne zaman daha uygundur? Dersin konusu da tam olarak bu: “Moleküllerin kütlesi, Madde miktarı.”
19. yüzyılda İtalyan bilim adamı Avogadro ilginç bir gerçeği ortaya çıkardı: Eğer iki farklı gaz, örneğin hidrojen ve oksijen, aynı kaplarda, aynı basınç ve sıcaklıklarda ise, o zaman her kapta aynı sayıda molekül bulunacaktır. Her ne kadar gazların kütleleri çok farklı olsa da bizim örneğimizde - 16 kez (Şekil 2).
Pirinç. 2. Avogadro'nun deneyi ()
Bütün bunlar, bir cismin bazı özelliklerinin yalnızca kütleyle değil, tam olarak molekül sayısıyla belirlendiği anlamına gelir.
“Madde miktarı” teriminden neyi kastediyoruz? Herhangi bir madde moleküllerden, atomlardan, iyonlardan oluşur; bu, bir maddenin miktarından molekül sayısını anladığımız anlamına gelir.
Belirli bir cisimdeki molekül sayısını belirleyen fiziksel miktara denir. madde miktarı. Yunanca ν - nu harfiyle gösterilir.
Atom kütlesi 12 olan 0,012 kg (12 gram) karbon izotopunda bulunan atom sayısı kadar parçacık (atom, molekül) içeren miktarı bir maddenin birim miktarı olarak almayı kabul ettik.
Bu birime denir mol.
Bu tanımdan, herhangi bir maddenin bir molünde aynı sayıda molekül olacağı sonucu çıkar. Herhangi bir maddenin bir molü içerir 6,02 10 23 moleküller veya parçacıklar. Bu miktara denir Avogadro sabiti.
Pirinç. 3. Toplam molekül sayısının belirlenmesi ()
Bu formül, bilinen miktarda madde için toplam molekül sayısını bulmanızı sağlar.
Molekülün kütlesi son derece küçüktür. Fizikçiler bunu kütle spektrografı adı verilen bir cihaz kullanarak belirlediler. Örneğin, bir su molekülünün kütlesinin değeri (Şekil 4):
Pirinç. 4. Bir su molekülünün kütlesinin belirlenmesi ()
Görüldüğü gibi, tıpkı bir maddenin miktarında olduğu gibi, bir molekülün kütlesini bir kütle standardı olan kilogramla karşılaştırmak pek uygun değildir. Madde miktarının olduğu durumlarda sayılar çok büyükse, moleküllerin kütlesinin olduğu durumlarda sayılar çok küçüktür. Bu nedenle, bir molekülün veya atomun kütlesinin ölçüm birimi olarak özel bir sistem dışı birim seçilmiştir. atomik kütle birimi. Kütle birimini bir standartla değil, bir maddenin molekülünün kütlesiyle karşılaştıracağız.
Bu madde doğadaki en yaygın element haline geldi - tüm organik bileşiklerde bulunan karbon. Atomik kütle birimi şuna eşittir:
1 gün önce = 1/12 karbon kütlesi - 12 (12 nükleonlu izotop)
1 gün önce = 1,66·10 -27 kg
Moleküllerin kütlesini atomik kütle birimleri cinsinden ölçeceğimizden, yeni bir fiziksel miktara, yani bağıl moleküler kütleye ulaşırız.
Belirli bir maddenin bir molekülünün (atomunun) kütlesinin, bir karbon atomunun kütlesinin 1/12'sine oranı denir. bağıl molekül ağırlığı(veya bağıl atom kütlesi), bir maddenin atomik yapısı durumunda.
Bu tanımı ifade eden formüller:
Bağıl molekül ağırlığı boyutsuz bir miktardır; hiçbir şeyle ölçülmez. Hiçbir şey bizim için uygun olduğunda atomların ve moleküllerin kütlelerini kilogram cinsinden ölçmeye devam etmemizi engelleyemez. Kimya dersinden şunu biliyoruz: Bir maddenin bağıl moleküler kütlesi, içinde bulunan elementlerin bağıl atom kütlelerinin toplamına eşittir. Örneğin su H2O için bağıl molekül ağırlığı şöyle olacaktır:
Bay = 1 2 + 16 = 18
Oksijenin (16) ve iki hidrojenin (2.1) bağıl moleküler ağırlıklarının toplamı 18'i verecektir.
Kilogram cinsinden kütle ile mol cinsinden madde miktarı arasındaki ortak nokta nasıl bulunur? Bu miktar molar kütledir.
Molar kütle bir maddenin bir molünün kütlesidir.
Belirtilen [M], kg/mol cinsinden ölçülür.
Molar kütle, kütlenin madde miktarına oranına eşittir:
Moleküllerin çeşitli özelliklerini ilişkilendiren formüller elde ederiz.
Bir kimyasal elementin molar kütlesini belirlemek için Mendeleev'in periyodik kimyasal elementler tablosuna dönelim - sadece atom kütlesi A'yı (gerekli elementin nükleon sayısı) alırız - bu onun molar kütlesi olacaktır, g/mol cinsinden ifade edilir.
Örneğin alüminyum için (Şekil 5):
Pirinç. 5. Bir maddenin molar kütlesinin belirlenmesi ( )
Alüminyumun atom kütlesi 27, molar kütlesi 0,027 kg/mol olacaktır.
Bu, karbonun molar kütlesinin tanım gereği 12 g/mol olmasıyla açıklanırken, bir karbon atomunun çekirdeği 12 nükleon (6 proton ve 6 nötron) içerirken, her nükleonun karbona 1 g/mol katkıda bulunduğu ortaya çıkar. molar kütle, dolayısıyla atom kütlesi A olan bir kimyasal elementin molar kütlesi A g/mol'e eşit olacaktır.
Molekülü birkaç atomdan oluşan bir maddenin molar kütlesi, molar kütlelerin basitçe toplanmasıyla elde edilir, örneğin (Şekil 6):
Pirinç. 6. Karbondioksitin molar kütlesi ()
Hidrojen gazı, nitrojen, oksijen gibi bazı gazların molar kütlelerine özellikle dikkat etmeniz gerekir - molekülleri iki atomdan oluşur - H2, N2, O2 ve genellikle problemlerde bulunan helyum tek atomludur ve Periyodik tablo tarafından belirlenen 4 g/mol molekül ağırlığına sahiptir (Şekil 7).
Pirinç. 7. Bazı gazların molar kütleleri ()
Herhangi bir maddenin bir molü, Avogadro sayısı kadar molekül içerir; bu, Avogadro sayısını (bir moldeki molekül sayısı) bir molekülün m0 kütlesiyle çarparsak, maddenin molar kütlesini elde ettiğimiz anlamına gelir; , maddenin bir molünün kütlesi:
M = m 0 N Bir
Alanı 50 m2 olan bir sınıfta 25 öğrenci ders çalışıyorsa her öğrenci için 2 m2 vardır. 500 m2 alana sahip bir spor salonuna gittiklerinde her öğrencinin zaten 20 m2'si olacaktır. Öğrenci sayısı değişmedi ama daha az dağıldılar, bu durumda şöyle diyorlar: İnsanların konsantrasyonu azaldı. Aynı şekilde moleküler kinetik teorisinde moleküller için konsantrasyon kavramı tanıtılmıştır.
Konsantrasyon(n) bir maddenin birim hacmi başına molekül sayısıdır. Molekül sayısının hacme oranına eşittir:
Konsantrasyonu moleküllerin diğer özelliklerine bağlayan formüller:
Bu formülleri kullanarak maddeleri hem molekül sayısına hem de kütleye göre karşılaştırabiliriz.
Sonraki derslerde yapacağımız moleküler kinetik teorisini oluşturmak için ihtiyacımız olan her şeyi aldık.
Referanslar
- Tikhomirova S.A., Yavorsky B.M. Fizik (temel seviye) - Yüksek Lisans: Mnemosyne, 2012.
- Gendenshtein L.E., Dick Yu.I. Fizik 10. sınıf. - M.: Mnemosyne, 2014.
- Kikoin I.K., Kikoin A.K. Fizik - 9, Moskova, Eğitim, 1990.
- Lib.podelise.ru ().
- Class-fizika.spb.ru ().
- Bolshoyvopros.ru ().
Ev ödevi
- Bir maddenin miktarını tanımlayın.
- Bir molekül veya atomun kütlesinin ölçü birimini adlandırın.
- Bağıl molekül ağırlığını tanımlayın.
Atomik kütle birimi(tanım A. sabah), o Dalton, - moleküllerin, atomların, atom çekirdeklerinin ve temel parçacıkların kütleleri için kullanılan sistem dışı bir kütle birimi. 1960'da IUPAP ve 1961'de IUPAC tarafından kullanılması önerildi. İngilizce terimler resmi olarak tavsiye edilir atomik kütle birimi (a.m.u.) ve daha doğru - birleşik atomik kütle birimi (u.a.m.u.)(evrensel bir atomik kütle birimi, ancak Rusça bilimsel ve teknik kaynaklarda daha az kullanılır).
Atomik kütle birimi, karbon nüklidi 12 C. 1a'nın kütlesi cinsinden ifade edilir. e.m. nükleer ve atomik doğal durumda bu çekirdeğin kütlesinin on ikide birine eşittir. 1997 yılında IUPAC Terimler El Kitabı'nın 2. baskısında oluşturulan sayısal değer 1 a'dır. e.m. ≈ 1,6605402(10) ∙ 10 −27 kg ≈ 1,6605402(10) ∙ 10 −24 g.
Öte yandan 1a. e. m, Avogadro sayısının tersidir, yani 1/NA g. Bu atomik kütle birimi seçimi, belirli bir elementin mol başına gram cinsinden ifade edilen molar kütlesinin, bu atomun kütlesiyle tam olarak çakışması nedeniyle uygundur. A ile ifade edilen eleman. sabah
Hikaye
Atom kütlesi kavramı 1803'te John Dalton tarafından ortaya atıldı; atom kütlesinin ölçüm birimi ilk olarak hidrojen atomunun kütlesiydi (sözde). hidrojen ölçeği). 1818'de Berzelius, oksijenin atom kütlesine göre 103 olarak alınan atom kütlelerinin bir tablosunu yayınladı. Berzelius'un atom kütleleri sistemi, kimyacıların yeniden hidrojen ölçeğini benimsediği 1860'lara kadar geçerli oldu. Ancak 1906'da oksijenin atom kütlesinin 1/16'sının atom kütlesi birimi olarak alındığı oksijen ölçeğine geçtiler. Oksijen izotoplarının (16 O, 17 O, 18 O) keşfinden sonra atomik kütleler iki ölçekte gösterilmeye başlandı: doğal oksijen atomunun ortalama kütlesinin 1/16'sına dayanan kimyasal ve fiziksel, 16 O atom çekirdeğinin kütlesinin 1/16'sına eşit bir kütle birimi ile. İki ölçeğin kullanılmasının bir takım dezavantajları vardı, bunun sonucunda 1961'de tek bir karbon ölçeğine geçtiler.
Bölüm I
1. Madde miktarı şu şekilde ölçülür: mol, milimol (1 molden 1000 kat az) ve kilomol (1 molden 1000 kat fazla).
2. Kütle ölçülür mg, g, kg.
3. Buna göre ölçülen molar, milimolar ve kilomolar kütleler vardır. mg/mmol, g/mol, kg/kmol cinsinden.
4. Hacim ölçülür ml, l, m3 ve milimolar, molar ve kilomolar hacimler - ml/mmol, l/mol, m3/kmol cinsinden.
5. “Bazı fiziksel ve kimyasal büyüklüklerin oranları ve birimleri” tablosunu doldurun.
6. Gerekli hesaplamaları yaparak tabloyu tamamlayınız.
Bölüm II
1. 513 mg sakkarozda kaç molekül bulunur?
2. 89,6 m3 nitrojenin kütlesini (n.s.) hesaplayın.
3. Gaz halindeki bir maddenin kütlesi kilogram cinsinden verilirse, ancak hacmi (n.s.) bulmanız gerekiyorsa problemin koşulunu bulun.
4. 147 mg sülfürik asitteki molekül sayısını hesaplayın.
5. Metan moleküllerinin sayısı eşittir. Kütlesini hesaplayın.
6. 945 mg kalsiyum fosfat Ca3(PO4)2'de ne kadar madde bulunur?
7. Aynı hacimdeki hava (aynı koşullar altında) en büyük kütleye sahip olacaktır?
1) kuru hava
2) nemli hava
Seçiminizi gerekçelendirin.
2) Nemli hava, nemli havada bulunan su buharı kütlesi nedeniyle kuru havadan daha ağır olacağından.
