2.11: Molarmassen
Som vi så I Mengden Stoff: Mol, er det ikke noe forhold mellom massen eller volumet av et stoff og antall molekyler. Men vi definerte da mengden stoff, n, for å representere antall partikler. Mengden er derfor nyttig for å bestemme hvor mye av hvert stoff vil reagere. Mens 1 g Hg, eller 1 cm3 Hg, reagerer med en masse Eller et volum Br2 som ikke er relatert Til koeffisientene til den kjemiske ligningen, reagerer 1 mol hg alltid med 1 mol Br2, siden ett atom Hg reagerer med Ett molekyl Br2:
det vi trenger er en praktisk måte å konvertere masser til mengder, og den nødvendige konverteringsfaktoren kalles molarmassen. En molar mengde er en som har blitt delt med mengden av stoffet. For eksempel er en ekstremt nyttig molar mengde molarmassen M:
\
det er ofte praktisk å uttrykke fysiske mengder per enhet mengde stoff (per mol), fordi på denne måten sammenlignes like mange atomer eller molekyler. Slike molare mengder forteller oss ofte noe om atomene eller molekylene selv. For eksempel, hvis det molare volumet av ett fast stoff er større enn det for et annet, er det rimelig å anta at molekylene i det første stoffet er større enn det andre. (Sammenligning av molarvolumene av væsker, og spesielt gasser, ville ikke nødvendigvis gi samme informasjon siden molekylene ikke ville være så tett pakket.)
det er nesten trivielt å oppnå molarmassen, siden atom – og molekylvekter uttrykt i gram gir oss massene av 1 mol substans.
Eksempel \(\PageIndex{1}\): Molar Masse
Oppnå molar masse av (a) Hg og (b) Hg2Br2.
Løsning
a) atomvekten av kvikksølv er 200,59, og så veier 1 mol Hg 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) tilsvarende For Hg2Br2 er molekylvekten 560.98, og så
\
molarmassen er numerisk den samme som atom-eller molekylvekten, men den har enheter av gram per mol. Ligningen, som definerer molarmassen, har samme form som de som definerer tetthet, Og avogadro-konstanten. Som i tilfelle av tetthet eller avogadro-konstanten, er det ikke nødvendig å huske eller manipulere en formel. Bare husk at masse og mengde stoff er relatert via molar masse.
\
molarmassen oppnås lett fra atomvekter og kan brukes som en konverteringsfaktor, forutsatt at enhetene avbrytes.
Eksempel \(\PageIndex{2}\): Mol
Beregn mengden oktan (C8H18) i 500 g av denne væsken.
Løsning
ethvert problem som involverer interkonvertering av masse og mengde av stoffet krever molar masse
\
mengden av stoffet vil være masse ganger en omregningsfaktor som tillater kansellering av enheter:
\
i dette tilfellet var gjensidig av molarmassen den aktuelle konverteringsfaktoren.Avogadro konstant, molar masse og tetthet kan brukes i kombinasjon for å løse mer kompliserte problemer.
Eksempel \(\PageIndex{3}\): Molekyler
Hvor mange molekyler vil være tilstede i 25,0 ml rent karbontetraklorid (CCl4)?
Løsning
i tidligere eksempler viste vi at antall molekyler kan oppnås fra mengden stoff ved å bruke Avogadro-konstanten. Mengden av stoffet kan oppnås fra masse ved hjelp av molar masse, og masse fra volum ved hjelp av tetthet. Et veikart til løsningen av dette problemet er
\
eller i stenografi
\
veikartet forteller oss at vi må slå opp tettheten Av CCl4:
\
molarmassen må beregnes ut fra Tabellen Med Atomvekter.
\
og vi husker at Avogadro-konstanten er
\
den siste mengden (N) i veikartet kan da oppnås ved å starte med den første (V) og bruke suksessive konverteringsfaktorer:
\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. For eksempel ble et volum gitt, og vi visste at det kunne konverteres til tilsvarende masse ved hjelp av tetthet, og så så vi opp tettheten i et bord. Ved å skrive et veikart, eller i det minste se det i ditt indre øye, kan du holde styr på slike relasjoner, bestemme hvilke konverteringsfaktorer som trengs, og deretter bruke dem til å løse problemet.
Bidragsytere og Attribusjoner
-
Ed Vitz (Kutztown University), John W. Moore (Uw-Madison), Justin Shorb (Hope College), Xavier Prat-Resina (University Of Minnesota Rochester), Tim Wendorff og Adam Hahn.
Leave a Reply