MOLÁRIS TÖMEG: KISZÁMÍTÁSÁNAK MÓDJA, PÉLDÁK ÉS MEGOLDOTT FELADATOK - KÉMIA - 2025

A móltömeg az anyag intenzív tulajdonsága, amely összekapcsolja a mól fogalmát a tömegméréssel. Összefoglalva, ez az anyag moljának megfelelő tömegmennyiség; Vagyis az Avogadro-szám melyik részecskét „súlya” (6.022 · 10 ²³).

Bármely anyag egy mólja azonos számú részecskét tartalmaz (ionok, molekulák, atomok stb.); tömege azonban változni fog, mivel molekuláris méreteit az atomok száma és az izotópok képezik, amelyek felépítik. Minél tömegebb az atom vagy a molekula, annál nagyobb a moláris tömege.

A különféle anyagok móltömegének különbsége felületesen megfigyelhető a minták látszólagos mennyiségével. Forrás: Gabriel Bolívar.

Tegyük fel például, hogy pontosan egy mol van összegyűjtve öt különböző vegyületre (felső kép). Mérleg felhasználásával meghatározzuk az egyes klaszterek tömegének alább kifejezett tömegét. Ez a tömeg megfelel a moláris tömegnek. Ezek közül a lila vegyület a legkisebb részecskéket tartalmazza, míg a sötétkék vegyület a legnehezebb részecskéket tartalmazza.

Vegye figyelembe, hogy egy általános és eltúlzott tendencia látható: minél nagyobb a moláris tömeg, annál kisebb a minta mennyisége, amelyet a mérlegre kell helyezni. Ez az anyagmennyiség ugyanakkor nagymértékben függ az egyes vegyületek aggregációjának állapotától és sűrűségétől is.

Hogyan számolják a moláris tömeget?

Meghatározás

A móltömeg meghatározása alapján kiszámítható: tömeg / anyag mól:

M = anyag grammja / anyag mol

Valójában a g / mol az az egység, amelyben a moláris tömeget általában kifejezik, kg / mol mellett. Tehát, ha tudjuk, hogy hány mol létezik egy vegyületre vagy elemre, és megmérjük, akkor közvetlenül megkapjuk a moláris tömegét egy egyszerű osztással.

Elements

A moláris tömeg nemcsak a vegyületekre, hanem az elemekre is vonatkozik. A vakond fogalma egyáltalán nem tesz megkülönböztetést. Ezért egy periódusos rendszer segítségével megkeressük a relatív atomtömegeket egy érdeklődésre számot tartó elemre, és megszorozzuk annak értékét 1 g / mol-dal; ez az Avogadro-állandót, M _U.

Például a stroncium relatív atomtömege 87,62. Ha atomtömegünk lenne, akkor 87,62 amu lenne; de ha a moláris tömeget keresjük, akkor 87,62 g / mol (87,62 · 1g / mol) lesz. Így az összes többi elem móltömegét ugyanúgy kapjuk meg, anélkül, hogy még ilyen szorzót kellene végrehajtanunk.

vegyületek

Egy vegyület móltömege nem haladja meg az atomok relatív atomtömegének az M _U-val megszorozott összegét.

Például a vízmolekulában, a H ₂ O-ban három atom van: két hidrogén és egy oxigén. A H és O relatív atomtömege 1,008 és 15,999. Így hozzáadjuk tömegüket a vegyület molekulájában lévő atomok számának megszorozásával:

2H (1,008) = 2,016

1 O (15 999) = 15 999

M (H ₂ O) = (2.016 + 15.999) 1 g / mol = 18,015 g / mol

Meglehetősen általános gyakorlat az M _U elhagyása a végén:

M (H ₂ O) = (2.016 + 15.999) = 18,015 g / mol

A móltömeg alatt mértékegység g / mol.

Példák

Nemrég említették az egyik legismertebb moláris tömeget: a víz tömege, 18 g / mol. Azok, akik ismerik ezeket a számításokat, eljutnak egy olyan ponthoz, ahol képesek megjegyezni néhány moláris tömeget anélkül, hogy azokat meg kellene keresniük vagy kiszámítaniuk, ahogyan a fentiekben leírtuk. Néhány ilyen példaként szolgáló móltömeg a következő:

-O ₂: 32 g / mol

-N ₂: 28 g / mol

-NH ₃: 17 g / mol

-CH ₄: 16 g / mol

-CO ₂: 44 g / mol

-HCl: 36,5 g / mol

-H ₂ SO ₄: 98 g / mol

-CH ₃ COOH: 60 g / mol

-Fe: 56 g / mol

Vegye figyelembe, hogy a megadott értékek kerekítve vannak. Pontosabb célokra a móltömegeket több tizedesjegyre kell kifejezni, és a megfelelő és pontos relatív atomtömeggel kell kiszámítani.

Megoldott gyakorlatok

1. Feladat

Analitikai módszerekkel becsülték, hogy egy minta oldata 0,0267 mol D analitot tartalmaz. Ismert továbbá, hogy tömege a minta 14% -ának felel meg, amelynek teljes tömege 76 gramm. Számítsa ki a feltételezett D analit móltömegét

Meg kell határoznunk az oldatban feloldott D tömegét. Mi folytatjuk:

Tömeg (D) = 76 g, 0,14 = 10,64 g, D

Vagyis kiszámoljuk a minta 76 grammjának 14% -át, amely megfelel a D elemzett anyag grammjának. Végül pedig a móltömeg meghatározását alkalmazzuk, mivel elegendő adat van a kiszámításához:

M (D) = 10,64 g D / 0,0267 mol D

= 398,50 g / mol

A következőképpen fordul: egy mol (6,022 · 10 ²³) Y molekula tömege 398,50 gramm. Ennek az értéknek köszönhetően megtudhatjuk, mennyi Y-t szeretnénk mérlegelni a mérlegen, ha például szeretnénk olyan oldatot készíteni, amelynek moláris koncentrációja 5 · 10 ^–3 M; vagyis oldjon fel 0,1993 gramm Y-t egy liter oldószerben:

5 10 ^-3 (mol / L) (398,50 g / mol) = 0,1993 g y

2. gyakorlat

Számítsuk ki a citromsav móltömegét, tudva, hogy molekuláris képlete C ₆ H ₈ O ₇.

Ugyanaz a C ₆ H ₈ O ₇ képlet megkönnyíti a számítás megértését, mivel egyszerre megmutatja a citromsavban lévő C, H és O atomok számát. Ezért megismételjük ugyanazt a lépést, amelyet a víznél végeztünk:

6 C (12,0107) = 72,0642

8H (1,008) = 8,064

7 O (15 999) = 111 993

M (citromsav) = 72,0642 + 8,064 + 111,993

= 192,1212 g / mol

3. gyakorlat

Számítsa ki a réz-szulfát-pentahidrát (CuSO ₄ · 5H ₂ O) móltömegét.

Korábban tudjuk, hogy a víz moláris tömege 18,015 g / mol. Ez elősegíti a számítások egyszerűsítését, mivel ezt most elhagyjuk, és a vízmentes sóra, a CuSO _{4-re koncentrálunk}.

Van, hogy a réz és a kén relatív atomtömege 63,546, illetve 32,065. Ezekkel az adatokkal ugyanúgy járunk el, mint a 2. gyakorlathoz:

1 Cu (63,546) = 63,546

1S (32,065) = 32,065

4O (15 999) = 63 996

M (CuSO ₄) = 63,546 + 32,065 + 63,996

= 159,607 g / mol

De érdekli a pentahidrált só móltömege, nem pedig a vízmentes só. Ehhez hozzá kell adni a megfelelő vízmennyiséget az eredményhez:

5 H ₂ O = 5 · (18,015) = 90,075

M (CuSO ₄ · 5H ₂ O) = 159,607 + 90,075

= 249,682 g / mol

Irodalom

1. Whitten, Davis, Peck és Stanley. (2008). Kémia (8. kiadás). CENGAGE Tanulás.
2. Wikipedia. (2020). Moláris tömeg. Helyreállítva: en.wikipedia.org
3. Nissa Garcia. (2020). Mi az a moláris tömeg? Meghatározás, képlet és példák. Tanulmány. Helyreállítva: study.com
4. Dr. Kristy M. Bailey. (sf).

   Sztochiometria bemutatója moláris tömeg megkeresése. Helyreállítva: occc.edu

5. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2019. december 02.). Moláris tömeg példa probléma. Helyreállítva: gondolat.com