Chemija · Pamoka

Molinė masė ir masės ryšys su dalelėmis

Pereikite nuo gramų prie molių, o tada – prie dalelių skaičiaus. Atskirkite nagrinėjamos medžiagos masę nuo priemaišų turinčio mėginio masės.

Grįžti į chemijos planą

Baigę pamoką, galėsite

Apskaičiuoti molinę masę naudojant pateiktas sudedamųjų elementų molinių masių vertes.
Taikyti n = m/M naudojant tinkamus vienetus ir nurodant medžiagą.
Paaiškinti, kodėl gramai ir daltonai apibūdina skirtingus mastelius.

Molinė masė – masės ir medžiagos kiekio santykis

Konkrečios medžiagos molinė masė M yra jos masės ir medžiagos kiekio santykis: M = m/n. Įprasti vienetai yra g/mol; SI vienetas yra kg/mol. Vandens molinę masę galima apskaičiuoti pagal uždavinyje pateiktas sudedamųjų elementų molinių masių vertes. Kai H = 1.008 g/mol, o O = 16.00 g/mol, nesuapvalinta suma yra 2(1.008) + 16.00 = 18.016 g/mol.

Daugiklius nurodo cheminė formulė. Skaičiuojant CO₂ molinę masę, sudedama viena anglies ir dvi deguonies molinės masės; skaičiuojant Ca(OH)₂ molinę masę – viena kalcio, dvi deguonies ir dvi vandenilio molinės masės. Skaičiuodami išsaugokite tarpinių rezultatų skaitmenis, o galutinį rezultatą suapvalinkite pagal pradinių duomenų ir matavimo tikslumą. Izotopinė sudėtis gali turėti įtakos molinei masei, todėl pateiktos arba žinynuose nurodytos vertės yra skaičiavimo prielaidų dalis.

Dalykite iš vieno molio masės

Kai grynosios medžiagos masė yra m, medžiagos kiekis yra n = m/M. Naudojant nurodytą pamokoms skirtą vandens molinės masės vertę, aritmetiškai gaunama 9.008 g / 18.016 g/mol = 0.5000 mol. Vienetai prastinami taip: g × mol/g. Gautą medžiagos kiekį padauginus iš Nₐ, gaunamas molekulių skaičius.

Atvirkštinis sąryšis m = nM leidžia medžiagos kiekį perskaičiuoti į jos masę. Kiekviename žingsnyje nurodykite, kuriai medžiagai priklauso dydžiai. Deguonies atomų molinės masės negalima naudoti vietoj O₂ molekulių molinės masės, nes kiekvienoje O₂ molekulėje yra du deguonies atomai. Pasirinkta dalelių rūšis ir formulė turi derėti tarpusavyje viso skaičiavimo metu.

Sekite perskaičiavimą pagal vienetus

Žingsnis	Pradiniai duomenys arba veiksmas	Rezultatas	Dalelė arba medžiaga
Pradžia	Išmatuota arba pateikta masė	9.008 g	Vanduo
Masės perskaičiavimas į medžiagos kiekį	9.008 g ÷ 18.016 g/mol	0.5000 mol	H₂O molekulės
Iš medžiagos kiekio į dalelių skaičių	0.5000 mol × Nₐ	3.01107038 × 10²³	H₂O molekulės

Skaičiavimo pavyzdys su grynu vandeniu, naudojant pateiktą M = 18.016 g/mol. Vertės pateiktos prieš konkrečiam matavimui taikomą galutinį apvalinimą.

Panašus skaičius, kitoks vienetas

Atskiros molekulės masė arba formulinė masė paprastai išreiškiama Da; molinė masė išreiškiama g/mol arba kg/mol. Daugelyje įvadinių skaičiavimų jų skaitinės vertės sutampa nurodytu tikslumu, pavyzdžiui, vandens formulinė masė yra apie 18.016 Da, o molinė masė – apie 18.016 g/mol. Tai skirtingi dydžiai ir skirtingi vienetai.

Pagal dabartinę SI šis skaitinių verčių atitikimas yra itin tikslus artinys, o ne tiksli apibrėžiamoji lygybė esant neribotam tikslumui. Įvadiniame chemijos kurse galima nuosekliai naudoti pateiktas suapvalintas vertes. Tačiau šio artinio negalima paversti teiginiu, kad vienos vandens molekulės masė yra 18 gramų arba kad anglies-12 molinė masė šiandien apibrėžia molį.

Naudokite nagrinėjamos medžiagos masę

Jei pasvertame mėginyje yra priemaišų, jo visa masė nebūtinai yra nagrinėjamos medžiagos masė m formulėje n = m/M. Jei pagal nurodytą sudėtį kalcio karbonatas sudaro 80% mėginio masės, kalcio karbonato masė gaunama visą mėginio masę padauginus iš 0.80. Aktyviosios sudedamosios dalies masę perskaičiuokite į medžiagos kiekį naudodami atitinkamą molinę masę.

Kietojo NaCl atveju apskaičiuotas medžiagos kiekis siejamas su formulinių vienetų sudėtimi, o ne su atskiromis NaCl molekulėmis. Tai, ar medžiaga yra molekulinis skystis, joninė kietoji medžiaga, ar mišinys, lemia, kaip apibūdinamas dalelių skaičius. Aritmetinis ryšys paprastas; svarbiausia apgalvotai pasirinkti tinkamą masę, dalelių tipą ir sudėtį.

Išnagrinėti pavyzdžiai

Nuo vandens masės iki medžiagos kiekio

Naudodami M(H₂O) = 18.016 g/mol, raskite medžiagos kiekį, atitinkantį 9.008 g gryno vandens.

Užrašykite n = m/M.
Įrašykite vandens masę ir vandens molinę masę: 9.008 g / (18.016 g/mol).
Suprastinkite gramų vienetus, kad gautumėte medžiagos kiekį moliais.

Aritmetinis rezultatas yra 0.5000 mol H₂O molekulių. Galutinis rezultato pateikimas turėtų atitikti nurodytą pradinių duomenų tikslumą ir matavimo neapibrėžtį.

Pabandykite patys

Kuris vienetas yra molinės masės vienetas: Da ar g/mol?
Rodyti atsakymą ir paaiškinimą
g/mol yra molinės masės vienetas.
Da išreiškia mažos dalelės masę. Abu vienetai gali būti vartojami chemijoje, tačiau jie apibūdina skirtingus dydžius.
Medžiagos molinė masė M = 20.0 g/mol. Kokia masė atitinka 0.250 mol?
Rodyti atsakymą ir paaiškinimą
5.00 g.
Naudokite m = nM ir padauginkite 0.250 mol × 20.0 g/mol.
Ar O atomams ir O₂ molekulėms galima naudoti tą pačią molinę masę?
Rodyti atsakymą ir paaiškinimą
Ne.
Molekulinė formulė keičia nurodytos dalelės masę; O₂ masę sudaro dviejų deguonies atomų masės.
10.0 g masės mėginyje tiriamoji medžiaga sudaro 80.0% masės. Kokia masė naudojama skaičiuojant šios medžiagos kiekį pagal n = m/M?
Rodyti atsakymą ir paaiškinimą
8.00 g tiriamosios medžiagos.
Padauginkite mėginio masę iš nurodytos masės dalies 0.800.

Ką verta įsidėmėti

Molinė masė – tam tikros medžiagos masės ir jos kiekio santykis.
Naudokite n = m/M ir m = nM, aiškiai nurodydami vienetus.
Formulinė masė, išreiškiama Da, ir molinė masė, išreiškiama g/mol, yra skirtingi dydžiai.
Prieš apskaičiuodami reikiamos medžiagos kiekį, pakoreguokite priemaišų turinčio mėginio masę.

Šaltiniai

Mokomoji medžiaga ir žinynai, kuriais remiasi pamokos paaiškinimai ir pavyzdžiai.