Iga õpilane, kes perioodilisustabelit hoolik alt uuris, märkas ilmselt, et lisaks keemilise elemendi arvule sisaldab see teavet selle aatomi massi kohta. Selles artiklis vaatleme, mis on molaarmass ja kus seda kasutatakse.
Mis on mutt?
Enne küsimusele "mis on molaarmass" vastamist on vaja mõista keemias nii olulist suurust nagu mool.
19. sajandil jõudis Amedeo Avogadro, uurides hoolik alt Gay-Lussaci seadust ideaalgaaside kohta isohoorilises protsessis, järeldusele, et identsetes tingimustes (temperatuur ja rõhk) sisaldavad võrdsed kogused erinevaid aineid samaväärselt. aatomitest või molekulidest. Avogadro ideed olid vastuolus tolleaegsete teooriatega gaasiliste ainete keemilise struktuuri ja käitumise kohta, mistõttu võeti need omaks alles pool sajandit hiljem.
20. sajandi alguses suudeti moodsamate tehnoloogiate abil määrata vesiniku molekulide arv 2 grammis seda gaasi. Seda kogust nimetatakse"mool". Termini enda võttis kasutusele Wilhelm Ostwald, ladina keelest tõlgitakse kui "hunnik", "kobar".
1971. aastal sai mool üheks SI-süsteemi seitsmest põhimõõtühikust. Praegu mõistetakse 1 mooli all räni aatomite arvu, mis sisaldub ideaalses sfääris massiga 0,028085 kg. Seda osakeste arvu, mis vastavad 1 moolile, nimetatakse Avogadro arvuks. See on ligikaudu 6,021023.
Mis on molaarmass?
Nüüd saame naasta artikli teema juurde. Mool ja molaarmass on kaks omavahel seotud suurust. Teine on mis tahes aine ühe mooli kaal. Ilmselt määrab keemilise elemendi tüüp või konkreetse gaasi molekuli koostis otseselt molaarmassi. Selle määratluse järgi saab kirjutada järgmise avaldise:
M=ma NA.
Kus ma on ühe aatomi mass, NA on Avogadro arv. See tähendab, et M väärtuse saamiseks on vaja ühe osakese (molekuli, aatomi, aatomiklastri) mass korrutada Avogadro arvuga.
Nagu artikli sissejuhatuses märgitud, sisaldab iga periooditabeli element teavet oma aatommassi kohta. See on kaal grammides mooli kohta. Ilmselt tuleks molaarmassi saamiseks kg / mol jagada tabeli väärtus 1000-ga. Näiteks nioobiumi puhul numbriga 41 näeme arvu 92,9, see tähendab, et 1 mooli selle aatomite kaal on 92,9 grammi..
Kus kasutatakse M-d keemias?
Tean kohemis on molaarmass, kaaluge, kus seda keemias kasutatakse.
Aine koguse ja molaarmassi mõistel on keemiliste reaktsioonide ettevalmistamisel oluline roll, kuna need toimuvad ainult reaktiivide range suhtega. Näiteks vesiniku põlemise reaktsioon veemolekuli moodustumisega on näidatud allpool:
2H2+ O2=2H2O.
On näha, et 2 mooli vesinikku, mille mass on 4 grammi, reageerivad jäägita 1 mooli hapnikuga, mis kaalub 32 grammi. Selle tulemusena moodustub 2 mooli veemolekule, indikaator on 36 grammi. Nendest arvudest on selge, et keemiliste muundumiste käigus mass säilib. Tegelikkuses on reaktiivide ja muundusproduktide kaal veidi erinev. See väike erinevus tuleneb reaktsiooni termilisest mõjust. Massi erinevust saab arvutada, kasutades kaalu ja energia seostamiseks Einsteini valemit.
Keemias on molaarmassi mõiste tihed alt seotud ka samanimelise kontsentratsiooniga. Tavaliselt iseloomustatakse vedelikes lahustuvaid tahkeid aineid moolide arvuga ühes liitris, st molaarse kontsentratsiooniga.
Oluline on mõista, et vaadeldav väärtus on konstantne ainult antud keemilise elemendi või konkreetse ühendi puhul, näiteks H2 puhul on see 2 g/mol, ja O 3 puhul - 48 g/mol. Kui selle väärtus ühe ühendi puhul on suurem kui teise jaoks, tähendab see, et esimese aine elementaarosakesel endal on suurem mass kui teisel.
Gaasid ja nende molaarmaht
Moolaarmass on samuti seotud ideaalfüüsikagagaasid. Eelkõige kasutatakse seda gaasisüsteemi mahu määramisel konkreetsetes välistingimustes, kui aine kogus on teada.
Ideaalseid gaase kirjeldab Clapeyroni-Mendelejevi võrrand, mis näeb välja järgmine:
PV=nRT.
Siin n on aine kogus, mis on seotud molaarmassiga järgmiselt:
n=m / M.
Gaasi ruumala saab määrata, kui selle m, temperatuur T ja rõhk P on teada, kasutades järgmist valemit:
V=mRT / (MP).
Molaarmaht on ruumala, mis 0 oC ja ühe atmosfääri rõhu juures hõivab 1 mooli mis tahes gaasist. Ül altoodud valemi põhjal saate selle väärtuse arvutada, see on 22,4 liitrit.
