2.11: a moláris tömeg
amint azt az anyag mennyiségében láttuk: mólok, nincs kapcsolat az anyag tömege vagy térfogata és a molekulák száma között. De aztán meghatároztuk az anyag mennyiségét, n, hogy képviseljük a részecskék számát. Az összeg ezért hasznos annak meghatározásában, hogy az egyes anyagok mennyit reagálnak. Míg 1 g Hg, vagy 1 cm3 Hg, reagál a tömeg vagy térfogat Br2, amely nem kapcsolódik az együtthatók a kémiai egyenlet, 1 mol Hg mindig reagál 1 mol Br2, mivel egy atom Hg reagál egy molekula Br2:
amire szükségünk van egy kényelmes módja annak, hogy tömegeket alakítsunk át az összegekre, és a szükséges konverziós tényezőt moláris tömegnek nevezzük. A moláris mennyiség az, amelyet az anyag mennyiségével osztottak meg. Például rendkívül hasznos moláris mennyiség az M moláris tömeg:
\
gyakran célszerű fizikai mennyiségeket kifejezni egységnyi anyagmennyiségenként (mólonként), mert ily módon egyenlő számú atomot vagy molekulát hasonlítanak össze. Az ilyen moláris mennyiségek gyakran mondanak valamit magukról az atomokról vagy molekulákról. Például, ha egy szilárd anyag moláris térfogata nagyobb, mint a másiké, ésszerű feltételezni, hogy az első anyag molekulái nagyobbak, mint a másodiké. (A folyadékok, különösen a gázok moláris térfogatának összehasonlítása nem feltétlenül adná ugyanazt az információt, mivel a molekulák nem lennének olyan szorosan csomagolva.)
szinte triviális a moláris tömeg elérése, mivel a grammban kifejezett atomi és molekulasúlyok 1 mol anyag tömegét adják nekünk.
példa \ (\PageIndex{1}\): Moláris tömeg
szerezze be az (a) Hg és (b) Hg2Br2 moláris tömegét.
oldat
A) A higany atomsúlya 200,59, tehát 1 mol Hg súlya 200,59 g.
\ (m_ {\text {Hg}}} = \ frac{m_ {\text {Hg}}}} {n_ {\text {Hg}}}}} = \ FRAC{\text{200} \ text{.59 G}} {\text{1 mol}} = \ text{200,59 g mol}^{-1}\)
b) Hasonlóképpen, a Hg2Br2 esetében a molekulatömeg 560,98, tehát
\
a moláris tömeg számszerűen megegyezik az atommal vagy molekulatömeggel, de grammegységgel rendelkezik. A moláris tömeget meghatározó egyenletnek ugyanaz a formája, mint a sűrűséget meghatározó egyenletnek,az Avogadro állandónak. Mint a sűrűség vagy az Avogadro állandó esetében, nem szükséges megjegyezni vagy manipulálni egy képletet. Ne feledje, hogy az anyag tömege és mennyisége moláris tömeggel függ össze.
\
a moláris tömeg könnyen előállítható atomsúlyokból, és átváltási tényezőként is használható, feltéve, hogy az egységek megszakadnak.
példa \ (\PageIndex{2}\): Moles
kiszámítja az oktánszámot (c8h18) 500 g-ban ebből a folyadékból.
megoldás
minden olyan probléma, amely a tömeg és az anyagmennyiség közötti kölcsönhatással jár, moláris tömeget igényel
\
Az anyag mennyisége az a tömegidőszak, amely lehetővé teszi az egységek törlését:
\
ebben az esetben a moláris tömeg reciproka volt a megfelelő konverziós tényező.
az Avogadro-állandó, a moláris tömeg és a sűrűség kombinációban alkalmazható bonyolultabb problémák megoldására.
példa \ (\PageIndex{3}\): molekulák
hány molekula lenne jelen 25,0 ml tiszta szén-tetrakloridban (CCl4)?
oldat
az előző példákban megmutattuk, hogy a molekulák száma az anyag mennyiségéből nyerhető az Avogadro állandó használatával. Az anyag mennyisége a tömegből nyerhető a moláris tömeg, a tömeg pedig a sűrűség segítségével. A probléma megoldására szolgáló útiterv
\
vagy rövidített jelöléssel
\
az útiterv azt mondja nekünk, hogy meg kell vizsgálnunk a CCl4 sűrűségét:
\
a moláris tömeget az Atomsúlyok táblázatából kell kiszámítani.
\
és emlékeztetünk arra, hogy az Avogadro állandó
\
az útiterv utolsó mennyisége (N) ezután az első (V) – vel kezdve, egymást követő konverziós tényezők alkalmazásával érhető el:
\begin{align}\textit{N}&& 25\text{ cm}^{3}\cdot\tfrac{\text{1.595 g}} {1 \text{ cm}^{3}}\cdot\tfrac {1 \text{ mol}} {\text{153.81 g}}\cdot\tfrac {6.022\cdot10^{23} \text{ molecules}}{1 \text{ mol}} \\&&1.56\cdot10^{23} \text{ molecules} \end{align}
Notice that in this problem we had to combine techniques from previous examples. To do this you must remember relationships among quantities. Például megadtunk egy térfogatot, és tudtuk, hogy sűrűség segítségével át lehet alakítani a megfelelő tömegre, így egy táblázatban megnéztük a sűrűséget. Útiterv írásával, vagy legalábbis az elméd szemében látva nyomon követheti az ilyen kapcsolatokat, meghatározhatja, hogy milyen konverziós tényezőkre van szükség, majd felhasználhatja őket a probléma megoldására.
-
Ed Vitz( Kutztown University), John W. Moore (UW-Madison), Justin Shorb (Hope College), Xavier Prat-Resina (University of Minnesota Rochester), Tim Wendorff és Adam Hahn.
Leave a Reply