Главная > Груша > Молекулярная масса единицы измерения си. Молекула: масса молекулы


Молекулярная масса единицы измерения си. Молекула: масса молекулы




Инструкция

Единицей молекулярной массы является 1/12 массы атома , которая условно принята за 12. Молекулярная масса суммарной относительной атомной массе всех атомов, входящих в молекулу, и её очень легко рассчитать.

Определение молярной массы вещества по массе молекулы Если известна масса одной молекулы в граммах, умножьте ее на число Авогадро 6,022 10^(23), которое равно количеству молекул в одном моле вещества. Результатом будет вещества в граммах на моль. Найдя ее в таблице Менделеева, при необходимости определите само вещество, если оно простое (состоит из одноатомной молекулы).

Определение молярной массы газа Возьмите сосуд известного объема и запустите в него некоторую массу газа. Для этого сначала откачайте газ из него, и взвесьте, а затем закачайте газ, и снова взвесьте. После этого измерьте давление газа в паскалях при помощи и его температуру термометром. Чтобы градусы Цельсия перевести в кельвины, прибавьте к ним 273. Для того чтобы найти молярную массу, преобразовав уравнение Клапейрона-Менделеева, возьмите значение массы газа в граммах, умножьте его на температуру и число 8,31, которое является универсальной газовой постоянной. Получившееся число последовательно поделите на давление и объем в кубических метрах (M=m 8,31 T/(P V)). Результатом будет молярная масса газа в граммах на моль.

Видео по теме

Источники:

  • молярные массы веществ таблица

Для того, чтобы найти молярную массу вещества, определите его химическую формулу и с помощью периодической таблицы Менделеева рассчитайте его молекулярную массу. Она численно равна молярной массе вещества в граммах на моль. Если известна масса одной молекулы вещества, переведите ее в граммы и умножьте на 6,022 10^23 (число Авогадро). Молярную массу газа можно найти, используя уравнение состояния идеального газа.

Вам понадобится

  • таблица Менделеева, манометр, термометр, весы.

Инструкция

Определение молярной массы по химической формуле. Найдите элементы в периодической таблице Менделеева, которые соответствуют атомам, из состоит молекула вещества. Если молекула вещества одноатомная, то это и будет его . Если нет, найдите атомную каждого элемента, и сложите эти массы. Результатом будет молярная масса вещества, выраженная в граммах на моль.

Определение молярной массы вещества по массе одной молекулы. В том случае, если известна масса одной молекулы, переведите ее в , затем умножьте на количество молекул в одном моле любого вещества, которое составляет 6,022 10^23 (число Авогадро). Получите молярную массу вещества в граммах на моль.

Определение молярной массы газа. Возьмите баллон, который может герметично закрываться с заранее известным объемом, который переведите в кубические метры. С помощью насоса откачайте с него газ, и взвесьте на весах пустой баллон. Затем заполните его газом, молярная масса которого измеряется. Снова взвесьте баллон. Разница в массах пустого и закачанного газом баллона будет равна массе газа, выразите ее в граммах.
С помощью манометра измерьте давление газа внутри баллона, для этого присоедините его к отверстию для закачки газа. Можно сразу использовать баллон с вмонтированным манометром, чтобы оперативно контролировать показатели давления. Давление измеряйте в паскалях.

Подождите некоторое время для того, чтобы температура газа внутри баллона сравнялась с температурой окружающей среды, и измерьте ее термометром. Показатель температуры из градусов Цельсия переведите в кельвины, для чего прибавьте к измеренному значению число 273.
Массу газа умножьте на температуру и универсальную газовую постоянную (8,31). Полученное число последовательно поделите на значения давления и объема (M=m 8,31 T/(P V)). Результатом будет молярная масса газа в граммах на моль.

Источники:

  • определение молярной массы

Молекулярная масса представляет собой молекулярный вес, который также можно назвать значением массы молекулы. Выражается молекулярная масса в атомных единицах массы. Если разобрать значение молекулярной массы по частям, то получится, что сумма масс всех атомов, входящих в состав молекулы и представляет собой её молекулярную массу. Если говорить о единицах измерения массы, то преимущественно все измерения производятся в граммах.

Инструкция

Само молекулярной массы связано с понятием молекулы. Но нельзя сказать, что это условие можно применить только к таким , где молекула, например, водорода, находится отдельно. Для случаев, когда молекулы не отдельно от остальных, а в тесной взаимосвязи, все вышеперечисленные условия и определения также действительны.

Для начала, чтобы определить массу водорода, вам потребуется -либо , в состав которого входит водород и из которого его можно будет несложно выделить. Это может быть какой-либо спиртовой раствор или другая смесь, часть компонентов которой при определённых условиях меняет своё состояние и легко освобождает раствор от своего присутствия. Найдите раствор, из которого можно и спарить необходимые или ненужные вещества при помощи нагревания. Это самый лёгкий способ. Теперь определитесь, будете вы испарять вещество, которое вам не нужно или же это будет водород, молекулярную массу которого вы и планируете измерять. Если испарится ненужное вещество - ничего страшного, главное, чтобы оно было не токсично. в случае же испарения искомого вещества, вам необходимо приготовить оборудование, что все испарения сохранились в колбе.

После того, как вы отделили от состава всё ненужное, приступайте к измерениям. Для этого вам подойдёт число Авогадро. Именно с его помощью вы сможете вычислить относительную атомную и молекулярную массу водорода. Найдите все необходимые параметры водорода которые присутствуют в любой таблице, определите плотность полученного газа, так как она пригодится для одной из формул. Затем подставьте все полученные результаты и, если необходимо, поменяйте единицу измерения на граммы, о чём уже говорилось выше.

Понятие молекулярной массы наиболее актуально для случаев, когда речь идёт о полимерах. Именно для них важнее вводить понятие средней молекулярной массы, ввиду неоднородности входящих в их состав молекул. Также по средней величине молекулярной массы можно судить о том, насколько высока степень полимеризации того или иного вещества.

Видео по теме

Молекулярная масса - это масса молекулы какого-либо вещества, выраженная в атомных единицах. Часто возникает задача: определить молекулярную массу. Как это можно сделать?

Инструкция

Если вам известна , то задача решается элементарно. Понадобится только Таблица Менделеева. Например, требуется найти молекулярную массу хлористого . Напишите формулу вещества: CaCl2. По таблице Менделеева установите атомную массу каждого элемента, входящего в ее состав. Для кальция она равна (округленно) 40, для (также округленно) – 35,5. С учетом индекса 2 найдите: 40 + 35,5*2 = 111 а.е.м. (атомных единиц массы).

А как быть в случаях, когда точная вещества неизвестна? Тут можно действовать разными путями. Один из наиболее эффективных (и в то же время, простых) – так называемый «метод осмотического давления». Он основан осмоса, заключающегося в том, что молекулы растворителя могут проникать через полунепроницаемую мембрану, в то время как молекулы растворенного вещества сквозь нее проникнуть не могут. Величину осмотического давления можно измерить, и оно прямо пропорционально концентрации молекул исследуемого вещества (то есть их количеству в единице объема раствора).

Некоторым хорошо знакомо универсально уравнение Менделеева-Клапейрона, описывающее состояние так называемого «идеального газа». Оно имеет такой вид: PVm = MRT. Формула Вант-Гоффа очень похожа на него: P = CRT, где P – осмотическое давление, С – молярная концентрация растворенного вещества, R – универсальная газовая постоянная, Т – температура в градусах Кельвина. Это сходство не случайно. Именно в результате работ Вант-Гоффа выяснилось, что молекулы (или ионы) в растворе ведут себя так, будто они находятся в газе (при таком же объеме).

Измерив величину осмотического давления, можно элементарно вычислить молярную концентрацию: С=P/RT. А потом, зная также массу вещества в литре раствора, найти его молекулярную массу. Предположим, опытным путем было установлено, что молярная концентрация уже упоминавшегося вещества равна 0,2. При этом в одном литре раствора содержится 22,2 грамма этого вещества. Какова его молекулярная масса? 22,2/0,2 = 111 а.е.м. - точно такая, как у ранее упомянутого хлористого кальция.

Видео по теме

Молекулярная масса вещества - это масса молекулы, выражаемая в атомных единицах и численно равная молярной массе. При расчетах в химии, физике и технике часто используется вычисление значений молярной массы различных веществ.

Массы молекул, как и массы атомов, очень малы. Поэтому для их расчета используют сравнение с атомной единицей массы. Относительная соединения - это которая равна отношению соединения к 1/12 доли атома углерода. Данный показатель указывает на то, во сколько раз вес всей молекулы превышает 1/12 часть веса элементарной частицы карбона и, как любая не имеет размерности и обозначается символом Mr.

Mr(соединения)= m(молекулы соединения) / 1/12 m(С). Однако на практике используется другая схема вычисления данной величины. В соответствии с ней, относительная молекулярная масса равна суммарному значению относительных атомных масс (Ar) всех химических элементов, которые образуют данное соединение с учетом числа элементарных частиц каждого элемента, т.е. схематически можно записать так:

Mr(B1xC1y) = x*Ar(B1) + y*Ar(C1).

Для того, чтобы правильно определять данную величину необходимо:

  1. знать химическую формулу вещества;
  2. правильно определять Ar в таблице Д. И. Менделеева (так, если число стоящее после запятой, равно или привышает 5, то при округлении до целого добавляется единица: например, Ar (Li) = 6, 941, для расчета используем целое число, которое равно 7; а если число меньше 5, то оставляем таким, какое есть: Ar (K) = 39,098, т.е. берем 39).
  3. при вычислении Mr не забываем учитывать число атомов, т.е. индексы, стоящие у элементов в формуле соединения.

Относительная молекулярная масса, формула которой схематически указана выше, применяется к сложным соединениям. Потому что для расчета данной величины у простого вещества достаточно определить только относительную атомную массу по периодической таблице и при необходимости умножить на количество элементарных частиц. Например: Mr(Р) = Ar (Р) = 31 и Mr(N 2) = 2* Ar (N) = 2*14=18.

Рассмотрим другой пример и узнаем, чему равна относительная молекулярная масса воды - сложного вещества. Эмпирическая формула данного вещества Н 2 О, т.е. оно состоит из 2 и 1 атома кислорода. Поэтому запись решения выглядит так:

Mr (Н 2 О) = 2*Ar(H)+ Ar(O) = 2*1+16 = 18

Можно записывать сокращенно, опуская буквенное выражение. Данная цифра показывает, что Mr в 18 раз больше 1/12 массы элементарной частицы карбона. Аналогично определяется относительная молекулярная масса любого химического соединения, при условии, что известна его эмпирическая формула. Но также, используя данную величину, можно восстановить качественный и количественный состав неизвестных веществ, установить содержание отдельных нуклидов. На практике для определения Mr вещества применяют физико-химические методы, такие как: перегонка, масс-спектрометрия, и т.д. Для определения данного показателя у полимеров используют методы, основанные на (определяют количество двойных связей, функциональную группу, вязкость, способность рассеивать свет).

Таким образом, относительная молекулярная масса свойственна каждому веществу и будет для него индивидуальна. Данная величина определяется как для простых, так и для сложных и органических. Ее показатели особенно важны при исследовании и синтезировании полимеров, свойства которых будут зависеть от показателя молекулярной массы.

МКТ - это просто!

«Ничто не существует, кроме атомов и пустого пространства …» - Демокрит
«Любое тело может делиться до бесконечности» - Аристотель

Основные положения молекулярно-кинетической теории (МКТ)

Цель МКТ - это объяснение строения и свойств различных макроскопических тел и тепловых явлений, в них протекающих, движением и взаимодействием частиц, из которых состоят тела.
Макроскопические тела - это большие тела, состоящие из огромного числа молекул.
Тепловые явления - явления, связанные с нагреванием и охлаждением тел.

Основные утверждения МКТ

1. Вещество состоит из частиц (молекул и атомов).
2. Между частицами есть промежутки.
3. Частицы беспорядочно и непрерывно движутся.
4. Частицы взаимодействуют друг с другом (притягиваются и отталкиваются).

Подтверждение МКТ:

1. экспериментальное
- механическое дробление вещества; растворение вещества в воде; сжатие и расширение газов; испарение; деформация тел; диффузия; опыт Бригмана: в сосуд заливается масло, сверху на масло давит поршень, при давлении 10 000 атм масло начинает просачиваться сквозь стенки стального сосуда;

Диффузия; броуновское движение частиц в жидкости под ударами молекул;

Плохая сжимаемость твердых и жидких тел; значительные усилия для разрыва твердых тел; слияние капель жидкости;

2. прямое
- фотографирование, определение размеров частиц.

Броуновское движение

Броуновское движение - это тепловое движение взвешенных частиц в жидкости (или газе).

Броуновское движение стало доказательством непрерывного и хаотичного (теплового) движения молекул вещества.
- открыто английским ботаником Р. Броуном в 1827 г.
- дано теоретическое объяснение на основе МКТ А. Эйнштейном в 1905 г.
- экспериментально подтверждено французским физиком Ж. Перреном.

Масса и размеры молекул

Размеры частиц

Диаметр любого атома составляет около см.


Число молекул в веществе

где V - объем вещества, Vo - объем одной молекулы

Масса одной молекулы

где m - масса вещества,
N - число молекул в веществе

Единица измерения массы в СИ: [m]= 1 кг

В атомной физике массу обычно измеряют в атомных единицах массы (а.е.м.).
Условно принято считать за 1 а.е.м. :

Относительная молекулярная масса вещества

Для удобства расчетов вводится величина - относительная молекулярная масса вещества.
Массу молекулы любого вещества можно сравнить с 1/12 массы молекулы углерода.

где числитель - это масса молекулы, а знаменатель - 1/12 массы атома углерода

Это величина безразмерная, т.е. не имеет единиц измерения

Относительная атомная масса химического элемента

где числитель - это масса атома, а знаменатель - 1/12 массы атома углерода

Величина безразмерная, т.е. не имеет единиц измерения

Относительная атомная масса каждого химического элемента дана в таблице Менделеева.

Другой способ определения относительной молекулярной массы вещества

Относительная молекулярная масса вещества равна сумме относительных атомных масс химических элементов, входящих в состав молекулы вещества.
Относительную атомную массу любого химического элемента берем из таблицы Менделеева!)

Количество вещества

Количество вещества (ν) определяет относительное число молекул в теле.

где N - число молекул в теле, а Na - постоянная Авогадро

Единица измерения количества вещества в системе СИ: [ν]= 1 моль

1 моль - это количество вещества, в котором содержится столько молекул (или атомов), сколько атомов содержится в углероде массой 0,012 кг.

Запомни!
 В 1 моле любого вещества содержится одинаковое число атомов или молекул!

Но!
Одинаковые количества вещества для разных веществ имеют разную массу!


Постоянная Авогадро

Число атомов в 1 моле любого вещества называют числом Авогадро или постоянной Авогадро:

Молярная масса

Молярная масса (M) - это масса вещества, взятого в одном моле, или иначе - это масса одного моля вещества.

Масса молекулы
- постоянная Авогадро

Единица измерения молярной массы: [M]=1 кг/моль.

Формулы для решения задач

Эти формулы получаются в результате подстановки вышерассмотренных формул.

Масса любого количества вещества

В международной системе единиц (СИ) за единицу количества вещества принят моль.

Моль - это количество вещества, содержащее столько структурных единиц (молекул, атомов, ионов, электронов и др.), сколько атомов содержится в 0,012 кг изотопа углерода 12 С.

Зная массу одного атома углерода (1,93310 -26 кг), можно вычислить число атомов N A в 0,012 кг углерода

N A = 0,012/1,93310 -26 = 6,0210 23 моль -1

6,0210 23 моль -1 называется постоянной Авогадро (обозначение N A , размерность 1/моль или моль -1). Она показывает число структурных единиц в моле любого вещества.

Молярная масса – величина, равная отношению массы вещества к количеству вещества. Она имеет размерность кг/моль или г/моль. Обычно ее обозначают М.

В общем случае молярная масса вещества, выраженная в г/моль, численно равна относительной атомной (А) или относительной молекулярной массе (М) этого вещества. Например, относительные атомные и молекулярные массы С, Fe, O 2 , H 2 O соответственно равны 12, 56, 32, 18, а их молярные массы составляют соответственно 12 г/моль, 56 г/моль, 32 г/моль, 18 г/моль.

Следует отметить, что масса и количество вещества – понятия разные. Масса выражается в килограммах (граммах), а количество вещества – в молях. Между массой вещества (m, г), количеством вещества (ν, моль) и молярной массой (М, г/моль) существуют простые соотношения

m = νM; ν = m/M; M = m/ν.

По этим формулам легко вычислить массу определенного количества вещества, либо определить число молей вещества в известной массе его, либо найти молярную массу вещества.

Относительная атомная и молекулярная массы

В химии традиционно применяют не абсолютные значения масс, а относительные. За единицу относительных атомных масс с 1961 г. принята атомная единица массы (сокращенно а.е.м.), представляющая собой 1/12 массы атома углерода-12, то есть изотопа углерода 12 С.

Относительной молекулярной массой (М r) вещества называется величина, равная отношению средней массы молекулы естественного изотопического состава вещества к 1/12 массы атома углерода 12 С.

Относительная молекулярная масса численно равна сумме относительных атомных масс всех атомов, входящих в состав молекулы, и легко подсчитывается по формуле вещества, например, формула вещества В х Д у С z , тогда

М r = хА В + уА Д + zА С.

Молекулярная масса имеет размерность а.е.м. и численно равна молярной массе (г/моль).

Газовые законы

Состояние газа полностью характеризуется его температурой, давлением, объемом, массой и молярной массой. Законы, которые связывают эти параметры, для всех газов очень близки, а абсолютно точны для идеального газа , у которого между частицами полностью отсутствует взаимодействие, и частицы которого представляют собой материальные точки.

Первые количественные исследования реакций между газами принадлежат французскому ученому Гей-Люссаку. Он является автором законов о тепловом расширении газов и закона объемных отношений. Эти законы были объяснены в 1811 году итальянским физиком А. Авогадро. Закон Авога́дро - одно из важных основных положений химии, гласящее, что «в равных объемах различных газов, взятых при одинаковых температуре и давлении, содержится одно и то же число молекул ».

Следствия из закона Авогадро:

1) молекулы большинства простых атомов двухатомны (Н 2 , О 2 и т.д.);

2) одинаковое число молекул различных газов при одинаковых условиях занимают одинаковый объем.

3) при нормальных условиях один моль любого газа занимает объем равный 22,4 дм 3 (л). Этот объем называетсямолярным объемом газа (V о) (нормальные условия - t о = 0 °С или

Т о =273 К, Р о = 101325 Па = 101,325 кПа = 760 мм. рт. ст. = 1 атм).

4) один моль любого вещества и атом любого элемента, независимо от условий и агрегатного состояния содержит одинаковое число молекул. Это число Авогадро (постоянная Авогадро) - опытным путем установлено, что это число равно

N A = 6,02213∙10 23 (молекул).

Таким образом: для газов 1 моль – 22,4 дм 3 (л) – 6,023∙10 23 молекул – М, г/моль ;

для вещества 1 моль – 6,023∙10 23 молекул – М, г/моль.

Исходя из закона Авогадро: при одном и том же давлении и одинаковых температурах массы (m) равных объемов газов относятся как их мольные массы (М)

m 1 /m 2 = M 1 /M 2 = D,

где D - относительная плотность первого газа по второму.

Согласно закону Р. Бойля – Э. Мариотта , при постоянной температуре давление, производимое данной массой газа, обратно пропорционально объёму газа

Р о /Р 1 = V 1 /V о или РV = const.

Это означает, что по мере возрастания давления объем газа уменьшается. Впервые этот закон был сформулирован в 1662 г. Р. Бойлем. Поскольку к его созданию причастен также французский ученый Э. Мариотт, в других странах, кроме Англии, этот закон называют двойным именем. Он представляет собой частный случай закона идеального газа (описывающего гипотетический газ, идеально подчиняющийся всем законам поведения газов).

По закону Ж. Гей-Люссака : при постоянном давлении объем газа изменяется прямо пропорционально абсолютной температуре (Т)

V 1 /T 1 = V о /T о или V/T = const.

Зависимость между объемом газа, давлением и температурой можно выразить общим уравнением, объединяющим законы Бойля-Мариотта и Гей-Люссак (объединенный газовый закон )

PV/T=P о V о /T о,

где Р и V - давление и объем газа при данной температуре Т; P о и V о - давление и объем газа при нормальных условиях (н.у.).

Уравнение Менделеева-Клапейрона (уравнение состояния идеального газа) устанавливает соотношение массы (m, кг), температуры (Т, К), давления (Р, Па) и объема (V, м 3) газа с его мольной массой (М, кг/моль)

где R - универсальная газовая постоянная, равная 8,314 Дж/(моль К). Кроме этого газовая постоянная имеет еще два значения:Р – мм рт.ст., V – см 3 (мл), R = 62400 ;

Р – атм, V – дм 3 (л), R = 0,082 .

Парциа́льное давление (лат. partialis - частичный, от лат. pars - часть) - давление отдельно взятого компонента газовой смеси. Общее давление газовой смеси является суммой парциальных давлений ее компонентов.

Парциальное давление газа, растворенного в жидкости, является парциальным давлением того газа, который образовался бы в фазе газообразования в состоянии равновесия с жидкостью при той же температуре. Парциальное давление газа измеряется как термодинамическая активность молекул газа. Газы всегда будут вытекать из области с высоким парциальным давлением в область с более низким давлением; и чем больше разница, тем быстрее будет поток. Газы растворяются, диффундируют и реагируют соответственно их парциальному давлению и не обязательно зависимы от концентрации в газовой смеси. Закон сложения парциальных давлений был сформулирован в 1801 году Дж. Дальтоном. При этом правильное теоретическое обоснование, основанное на молекулярно-кинети-ческой теории, было сделано значительно позже. Законы Дальтона - два физических закона, определяющих суммарное давление и растворимость смеси газов и сформулированы им начале XIX века.

Многие опыты показывают, что размер молекулы очень мал. Линейный размер молекулы или атома можно найти различными способами. Например, с помощью электронного микроскопа, получены фотографии некоторых крупных молекул, а с помощью ионного проектора (ионного микроскопа) можно не только изучить строение кристаллов, но определить расстояние между отдельными атомами в молекуле.

Используя достижения современной экспериментальной техники, удалось определить линейные размеры простых атомов и молекул, которые составляют около 10-8 см. Линейные размеры сложных атомов и молекул намного больше. Например, размер молекулы белка составляет 43*10 -8 см.

Для характеристики атомов используют представление об атомных радиусах, которые дают возможность приближённо оценить межатомные расстояния в молекулах, жидкостях или твёрдых телах, так как атомы по своим размерам не имеют чётких границ. То есть атомный радиус – это сфера, в которой заключена основная часть электронной плотности атома (не менее 90…95%).

Размер молекулы настолько мал, что представить его можно только с помощью сравнений. Например, молекула воды во столько раз меньше крупного яблока, во сколько раз яблоко меньше земного шара.

Моль вещества

Массы отдельных молекул и атомов очень малы, поэтому в расчётах удобнее использовать не абсолютные значения масс, а относительные.

Относительная молекулярная масса (или относительная атомная масса ) вещества М r – это отношение массы молекулы (или атома) данного вещества к 1/12 массы атома углерода.

М r = (m 0) : (m 0C / 12)

где m 0 – масса молекулы (или атома) данного вещества, m 0C – масса атома углерода.

Относительная молекулярная (или атомная) масса вещества показывает, во сколько раз масса молекулы вещества больше 1/12 массы изотопа углерода С 12 . Относительная молекулярная (атомная) масса выражается в атомных единицах массы.

Атомная единица массы – это 1/12 массы изотопа углерода С 12 . Точные измерения показали, что атомная единица массы составляет 1,660*10 -27 кг, то есть

1 а.е.м. = 1,660 * 10 -27 кг

Относительная молекулярная масса вещества может быть вычислена путём сложения относительных атомных масс элементов, входящих в состав молекулы вещества. Относительная атомная масса химических элементов указана в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева.

В периодической системе Д.И. Менделеева для каждого элемента указана атомная масса , которая измеряется в атомных единицах массы (а.е.м.). Например, атомная масса магния равна 24,305 а.е.м., то есть магний в два раза тяжелее углерода, так как атомная масса углерода равна 12 а.е.м. (это следует из того, что 1 а.е.м. = 1/12 массы изотопа углерода, который составляет большую часть атома углерода).

Зачем измерять массу молекул и атомов в а.е.м., если есть граммы и килограммы? Конечно, можно использовать и эти единицы измерения, но это будет очень неудобно для записи (слишком много чисел придётся использовать для того, чтобы записать массу). Чтобы найти массу элемента в килограммах, нужно атомную массу элемента умножить на 1 а.е.м. Атомная масса находится по таблице Менделеева (записана справа от буквенного обозначения элемента). Например, вес атома магния в килограммах будет:

m 0Mg = 24,305 * 1 a.e.м. = 24,305 * 1,660 * 10 -27 = 40,3463 * 10 -27 кг

Массу молекулы можно вычислить путём сложения масс элементов, которые входят в состав молекулы. Например, масса молекулы воды (Н 2 О) будет равна:

m 0Н2О = 2 * m 0H + m 0O = 2 * 1,00794 + 15,9994 = 18,0153 a.e.м. = 29,905 * 10 -27 кг

Моль равен количеству вещества системы, в которой содержится столько же молекул, сколько содержится атомов в 0,012 кг углерода С 12 . То есть, если у нас есть система с каким-либо веществом, и в этой системе столько же молекул этого вещества, сколько атомов в 0,012 кг углерода, то мы можем сказать, что в этой системе у нас 1 моль вещества .

Постоянная Авогадро

Количество вещества ν равно отношению числа молекул в данном теле к числу атомов в 0,012 кг углерода, то есть количеству молекул в 1 моле вещества.

ν = N / N A

где N – количество молекул в данном теле, N A – количество молекул в 1 моле вещества, из которого состоит тело.

N A – это постоянная Авогадро. Количество вещества измеряется в молях.

Постоянная Авогадро – это количество молекул или атомов в 1 моле вещества. Эта постоянная получила своё название в честь итальянского химика и физика Амедео Авогадро (1776 – 1856).

В 1 моле любого вещества содержится одинаковое количество частиц.

N A = 6,02 * 10 23 моль -1

Молярная масса – это масса вещества, взятого в количестве одного моля:

μ = m 0 * N A

где m 0 – масса молекулы.

Молярная масса выражается в килограммах на моль (кг/моль = кг*моль -1).

Молярная масса связана с относительной молекулярной массой соотношением:

μ = 10 -3 * M r [кг*моль -1 ]

Масса любого количества вещества m равна произведению массы одной молекулы m 0 на количество молекул:

m = m 0 N = m 0 N A ν = μν

Количество вещества равно отношению массы вещества к его молярной массе:

ν = m / μ

Массу одной молекулы вещества можно найти, если известны молярная масса и постоянная Авогадро:

m 0 = m / N = m / νN A = μ / N A

Более точное определение массы атомов и молекул достигается при использовании масс-спректрометра – прибора, в котором происходит разделение пучком заряженных частиц в пространстве в зависимости от их массы заряда при помощи электрических и магнитных полей.

Для примера найдём молярную массу атома магния. Как мы выяснили выше, масса атома магния равна m0Mg = 40,3463 * 10 -27 кг. Тогда молярная масса будет:

μ = m 0Mg * N A = 40,3463 * 10 -27 * 6,02 * 10 23 = 2,4288 * 10 -2 кг/моль

То есть в одном моле «помещается» 2,4288 * 10 -2 кг магния. Ну или примерно 24,28 грамм.

Как видим, молярная масса (в граммах) практически равна атомной массе, указанной для элемента в таблице Менделеева. Поэтому когда указывают атомную массу, то обычно делают так:

Атомная масса магния равна 24,305 а.е.м. (г/моль).