Paano makalkula ang molar mass sa kimika. Paano makahanap ng molar mass
Ang molar mass ng isang substance ay ang kabuuan ng molar mass ng mga atom na kasama sa pormula ng kemikal. Ang mga masa ng atomic molar ay mga pare-pareho, ang mga halaga nito ay matatagpuan sa isang reference na libro ng kemikal (kung minsan ang mga atomic na masa ay direktang nakasulat sa periodic table ng mga elemento).
Halimbawa, ang molar mass ng hydrogen (ang kemikal na formula ng hydrogen molecule ay H2) ay dalawang beses sa atomic molar mass ng elementong hydrogen (H):
1.0079 * 2 = 2.0158 g/mol
Upang gawing simple ang mga kalkulasyon, lalo na sa paaralan, ginagamit ang mga bilugan na halaga ng molar mass. Ngunit hindi mahirap para sa computer na kalkulahin nang walang pag-ikot, at din upang mahanap ang kinakailangang molar masa ng mga atomo sa talahanayan para sa iyo.
Molar mass calculator
Ang kailangan mo lang malaman ay ang chemical formula ng substance.
Kinikilala ng calculator ang mga elemento ng kemikal sa formula at kinakalkula ang kanilang kabuuang masa. Ngunit maaaring may mga kalabuan, halimbawa, ang formula na H2CO3 (carbonic acid), na isinulat nang hindi isinasaalang-alang ang kaso - h2co3 - ay makikita ng calculator bilang H2Co3, i.e. bilang isang uri ng Cobalt hydride.
Upang matulungan ang calculator na makilala ang mga elemento sa isang formula, kailangan mong maging case sensitive. Ngunit sa cellphone Ito ay hindi maginhawa upang patuloy na baguhin ang input register. Sa kasong ito, paghiwalayin ang kemikal mga elemento na may mga puwang. Kapag nakakita ang programa ng mga puwang, malalaman nito na ang mga ito ay magkahiwalay na elemento.
Mga halimbawa ng mga formula na naiintindihan ng calculator:
C8H10N4O2 (caffeine), (NH4)2SO4 (ammonium sulfate), 4Na2CO3 * 1.5 H2O2 (sodium percarbonate), h2 s o 4 (sulfuric acid)
CO 2 (Carbon dioxide, tuyong yelo)
Mass ng molar 44.0098, g/mol
Upang matukoy ang molar mass ng mga sangkap, kinakailangan:
- magkaroon ng periodic table mga elemento ng kemikal DI. Mendeleev;
- alamin ang bilang ng mga atomo ng bawat elemento sa pormula ng pinag-uusapang sangkap;
- alamin ang kahulugan ng mga konseptong "molar mass", "mole".
Formula ng sangkap
Upang ilarawan ang isang sangkap, kinakailangang malaman kung gaano karaming mga atomo at kung anong uri ang isang molekula ng sangkap na pinag-uusapan. Halimbawa, ang inert gas krypton ay umiiral sa ilalim ng mga normal na kondisyon (atmospheric pressure 101325 Pa = 760 mm Hg, temperatura 273.15 K = 0°C) sa atomic form na Kr. Ang isang molekula ng carbon monoxide ay binubuo ng dalawang carbon atoms C at isang oxygen atom O: CO2. At ang coolant ng refrigerator - freon 134 - ay may mas kumplikadong formula: CF3CFH2.
Mga Kahulugan
Molar mass Mr ay ang masa ng isang mole ng isang substance, na sinusukat sa g/mol.
Ang nunal ay isang halaga ng isang sangkap na naglalaman ng isang tiyak na bilang ng mga atom ng isang partikular na uri. Tinukoy bilang ang bilang ng mga atom sa 12 g ng carbon isotope C-12 at katumbas ng pare-pareho ng Avogadro na N = 6.022 * 10^23 1/mol.
Pagkalkula ng molar mass
Upang matukoy ang molar mass Mr ng isang sangkap, kinakailangan upang malaman ang atomic mass Ar ng bawat elemento na kasama sa sangkap, gamit ang talahanayan ng periodic system ng mga elemento ng kemikal ng D.I. Mendeleev, at alamin ang bilang ng mga atomo ng bawat elemento.
Halimbawa, ang molar mass Mr ng sodium tetraborate Na2B4O7 * 10 H2O ay:
M r (Na2B4O7 * 10 H2O) = 2 * Ar (Na) + 4 * Ar (B) + 7 * Ar (O) + 10* 2 * Ar (H) + 10 * Ar (O) = 2 * 23 + 4 * 11 + 7 * 16 + 10* 2 * 1 * 16 = 223 g/mol.
Upang gawin ito, kailangan mong gamitin ang periodic table. Sa cell ng anumang elemento, ang isang numero ay ibinibigay, kadalasan, tumpak sa 3-4 na mga decimal na lugar - ito ang kamag-anak na molecular mass (molar mass) ng elementong ito. Karaniwan, ang molecular weight ay binibilog ayon sa naaangkop na mga tuntunin sa matematika, maliban sa chlorine - ang molecular weight ng isang chlorine atom ay 35.5. Ang molekular na timbang ng isang kumplikadong sangkap ay katumbas ng kabuuan ng mga molekular na timbang ng mga elementong bumubuo nito. Halimbawa, ang tubig ay H2O. Ang molecular weight ng hydrogen ay 1, oxygen - 16. Nangangahulugan ito na ang molecular weight ng tubig ay 2 * 1 + 16 = 18 g/mol.
Upang gawin ito, kailangan mong magdagdag ng mga masa ng lahat ng mga atomo sa molekula na ito.
Halimbawa 1. Sa isang molekula ng tubig H2O mayroong 2 hydrogen atoms at 1 oxygen atom. Atomic mass ng hydrogen = 1, at oxygen = 16. Samakatuwid, ang molecular mass ng tubig ay 1 + 1 + 16 = 18 atomic mass units, at ang molar mass ng tubig = 18 g/mol.
Halimbawa 2. Sa isang molekula ng sulfuric acid H 2 SO 4 mayroong 2 hydrogen atoms, 1 sulfur atom at 4 oxygen atoms. Samakatuwid, ang molecular mass ng substance na ito ay magiging 1 2 + 32 + 4 16 = 98 amu, at ang molar mass ay magiging 98 g/mol.
Halimbawa 3. Sa molekula ng aluminum sulfate Al 2 (SO 4) 3 mayroong 2 aluminum atoms, 3 sulfur atoms at 12 oxygen atoms. Ang molecular mass ng substance na ito ay 27 · 2 + 32 · 3 + 16 · 12 = 342 amu, at ang molar mass ay 342 g/mol.
Nunal, molar mass
Ang molar mass ay ang ratio ng mass ng isang substance sa dami ng substance, i.e. M(x) = m(x)/n(x), (1)
kung saan ang M(x) ay ang molar mass ng substance X, ang m(x) ay ang mass ng substance X, ang n(x) ay ang halaga ng substance X.
Ang SI unit para sa molar mass ay kg/mol, ngunit ang unit na karaniwang ginagamit ay g/mol. Yunit ng masa - g, kg.
Ang SI unit para sa dami ng isang substance ay ang nunal.
Ang mole ay ang dami ng substance na naglalaman ng 6.02·10 23 molecules ng substance na ito.
Ang anumang problema sa kimika ay nalulutas sa pamamagitan ng dami ng isang sangkap. Kailangan mong tandaan ang mga pangunahing formula:
n(x) =m(x)/ M(x)
o pangkalahatang pormula: n(x) =m(x)/M(x) = V(x)/Vm = N/N A , (2)
kung saan ang V(x) ay ang volume ng substance X(l), ang V m ay ang molar volume ng gas sa normal na kondisyon. (22.4 l/mol), N ang bilang ng mga particle, N A ang pare-pareho ni Avogadro (6.02·10 23).
Halimbawa 1. Tukuyin ang masa ng sodium iodide NaI na may halaga ng substance na 0.6 mol.
Halimbawa 2. Tukuyin ang dami ng atomic boron na nasa sodium tetraborate Na 2 B 4 O 7 na tumitimbang ng 40.4 g.
|
m(Na 2 B 4 O 7) = 40.4 g. |
Ang molar mass ng sodium tetraborate ay 202 g/mol. Tukuyin ang dami ng substance Na 2 B 4 O 7: n(Na 2 B 4 O 7) = m(Na 2 B 4 O 7)/M(Na 2 B 4 O 7) = 40.4/202 = 0.2 mol. Alalahanin na ang 1 mole ng sodium tetraborate molecule ay naglalaman ng 2 moles ng sodium atoms, 4 moles ng boron atoms at 7 moles ng oxygen atoms (tingnan ang sodium tetraborate formula). Kung gayon ang dami ng atomic boron substance ay katumbas ng: n(B)= 4 n(Na 2 B 4 O 7) = 4 0.2 = 0.8 mol. |
Ang mga kamag-anak na masa ng mga atomo at molekula ay tinutukoy gamit ang mga ibinigay sa talahanayan ng D.I. Ang mga halaga ng atomic mass ni Mendeleev. Kasabay nito, kapag nagsasagawa ng mga kalkulasyon para sa mga layuning pang-edukasyon, ang mga halaga ng atomic na masa ng mga elemento ay karaniwang bilugan sa buong mga numero (maliban sa murang luntian, atomic mass na kinukuha na 35.5).
Halimbawa 1. Relative atomic mass ng calcium A r (Ca) = 40; relatibong atomic mass ng platinum A r (Pt)=195.
Ang kamag-anak na masa ng isang molekula ay kinakalkula bilang ang kabuuan ng mga kamag-anak na atomic na masa ng mga atom na bumubuo sa isang partikular na molekula, na isinasaalang-alang ang dami ng kanilang sangkap.
Halimbawa 2. Relative molar mass ng sulfuric acid:
M r (H 2 SO 4) = 2A r (H) + A r (S) + 4A r (O) = 2 · 1 + 32 + 4· 16 = 98.
Ang ganap na masa ng mga atomo at molekula ay matatagpuan sa pamamagitan ng paghahati sa masa ng 1 mole ng isang sangkap sa numero ni Avogadro.
Halimbawa 3. Tukuyin ang masa ng isang calcium atom.
Solusyon. Ang atomic mass ng calcium ay A r (Ca) = 40 g/mol. Ang masa ng isang calcium atom ay magiging katumbas ng:
m(Ca)= A r (Ca) : N A =40: 6.02 · 10 23 = 6,64· 10 -23 taon
Halimbawa 4. Tukuyin ang masa ng isang molekula ng sulfuric acid.
Solusyon. Ang molar mass ng sulfuric acid ay M r (H 2 SO 4) = 98. Ang masa ng isang molekula m (H 2 SO 4) ay katumbas ng:
m(H 2 SO 4) = M r (H 2 SO 4) : N A = 98:6.02 · 10 23 = 16,28· 10 -23 taon
2.10.2. Pagkalkula ng dami ng sangkap at pagkalkula ng bilang ng mga atomic at molekular na particle mula sa mga kilalang halaga ng masa at dami
Ang dami ng isang sangkap ay natutukoy sa pamamagitan ng paghahati ng masa nito, na ipinahayag sa gramo, sa pamamagitan ng atomic (molar) na masa nito. Ang halaga ng isang sangkap sa estado ng gas sa zero na antas ay matatagpuan sa pamamagitan ng paghahati ng volume nito sa dami ng 1 mole ng gas (22.4 l).
Halimbawa 5. Tukuyin ang dami ng sodium substance n(Na) na nasa 57.5 g ng sodium metal.
Solusyon. Ang relatibong atomic mass ng sodium ay katumbas ng A r (Na) = 23. Nahanap namin ang dami ng sangkap sa pamamagitan ng paghahati ng masa ng sodium metal sa atomic mass nito:
n(Na)=57.5:23=2.5 mol.
Halimbawa 6. Tukuyin ang dami ng nitrogen substance kung ang dami nito sa normal na kondisyon. ay 5.6 l.
Solusyon. Ang dami ng nitrogen substance n(N 2) nahanap natin sa pamamagitan ng paghahati ng dami nito sa dami ng 1 mole ng gas (22.4 l):
n(N 2)=5.6:22.4=0.25 mol.
Ang bilang ng mga atomo at molekula sa isang sangkap ay natutukoy sa pamamagitan ng pagpaparami ng dami ng sangkap ng mga atomo at molekula sa numero ni Avogadro.
Halimbawa 7. Tukuyin ang bilang ng mga molekula na nasa 1 kg ng tubig.
Solusyon. Nahanap natin ang dami ng tubig na substance sa pamamagitan ng paghahati ng mass nito (1000 g) sa molar mass nito (18 g/mol):
n(H 2 O) = 1000:18 = 55.5 mol.
Ang bilang ng mga molekula sa 1000 g ng tubig ay magiging:
N(H 2 O) = 55.5 · 6,02· 10 23 = 3,34· 10 24 .
Halimbawa 8. Tukuyin ang bilang ng mga atom na nasa 1 litro (n.s.) ng oxygen.
Solusyon. Ang dami ng sangkap ng oxygen, ang dami nito sa ilalim ng normal na mga kondisyon ay 1 litro, ay katumbas ng:
n(O 2) = 1: 22.4 = 4.46 · 10 -2 mol.
Ang bilang ng mga molekula ng oxygen sa 1 litro (n.s.) ay magiging:
N(O 2) = 4.46 · 10 -2 · 6,02· 10 23 = 2,69· 10 22 .
Dapat tandaan na 26.9 · 10 22 molecules ay mapaloob sa 1 litro ng anumang gas sa kapaligiran na mga kondisyon. Dahil ang molekula ng oxygen ay diatomic, ang bilang ng mga atomo ng oxygen sa 1 litro ay magiging 2 beses na mas malaki, i.e. 5.38 · 10 22 .
2.10.3. Pagkalkula ng average na molar mass ng isang gas mixture at volume fraction
mga gas na nakapaloob dito
Ang average na molar mass ng isang gas mixture ay kinakalkula batay sa molar mass ng mga gas na bumubuo sa mixture na ito at ang kanilang volume fractions.
Halimbawa 9. Ipagpalagay na ang nilalaman (sa porsyento ng dami) ng nitrogen, oxygen at argon sa hangin ay 78, 21 at 1, ayon sa pagkakabanggit, kalkulahin ang average na molar mass ng hangin.
Solusyon.
M hangin = 0.78 · M r (N 2)+0.21 · M r (O 2)+0.01 · M r (Ar)= 0.78 · 28+0,21· 32+0,01· 40 = 21,84+6,72+0,40=28,96
O humigit-kumulang 29 g/mol.
Halimbawa 10. Ang pinaghalong gas ay naglalaman ng 12 l NH 3, 5 l N 2 at 3 l H 2, na sinusukat sa no. Kalkulahin ang mga fraction ng volume ng mga gas sa pinaghalong ito at ang average na molar mass nito.
Solusyon. Ang kabuuang dami ng pinaghalong gas ay V=12+5+3=20 liters. Magiging pantay ang volume fractions j ng mga gas:
φ(NH 3)= 12:20=0.6; φ(N 2)=5:20=0.25; φ(H 2)=3:20=0.15.
Ang average na molar mass ay kinakalkula batay sa dami ng mga fraction ng mga gas na bumubuo sa halo na ito at ang kanilang mga molekular na timbang:
M=0.6 · M(NH 3)+0.25 · M(N 2)+0.15 · M(H2) = 0.6 · 17+0,25· 28+0,15· 2 = 17,5.
2.10.4. Pagkalkula ng mass fraction ng isang elemento ng kemikal sa isang compound ng kemikal
Ang mass fraction ω ng isang kemikal na elemento ay tinukoy bilang ang ratio ng masa ng isang atom ng isang partikular na elemento X na nakapaloob sa isang ibinigay na masa ng isang sangkap sa masa ng sangkap na ito m. Ang mass fraction ay isang walang sukat na dami. Ito ay ipinahayag sa mga fraction ng pagkakaisa:
ω(X) = m(X)/m (0<ω< 1);
o bilang isang porsyento
ω(X),%= 100 m(X)/m (0%<ω<100%),
kung saan ang ω(X) ay ang mass fraction ng kemikal na elemento X; m(X) – masa ng kemikal na elemento X; m ay ang masa ng sangkap.
Halimbawa 11. Kalkulahin ang mass fraction ng manganese sa manganese (VII) oxide.
Solusyon. Ang molar mass ng mga substance ay: M(Mn) = 55 g/mol, M(O) = 16 g/mol, M(Mn 2 O 7) = 2M(Mn) + 7M(O) = 222 g/mol . Samakatuwid, ang masa ng Mn 2 O 7 na may halaga ng substance 1 mole ay:
m(Mn 2 O 7) = M(Mn 2 O 7) · n(Mn 2 O 7) = 222 · 1= 222 g.
Mula sa formula na Mn 2 O 7 sumusunod na ang dami ng manganese atoms ay dalawang beses na mas malaki kaysa sa dami ng manganese (VII) oxide. Ibig sabihin,
n(Mn) = 2n(Mn 2 O 7) = 2 mol,
m(Mn)= n(Mn) · M(Mn) = 2 · 55 = 110 g.
Kaya, ang mass fraction ng manganese sa manganese(VII) oxide ay katumbas ng:
ω(X)=m(Mn): m(Mn 2 O 7) = 110:222 = 0.495 o 49.5%.
2.10.5. Pagtatatag ng formula ng isang kemikal na tambalan batay sa elementong komposisyon nito
Ang pinakasimpleng pormula ng kemikal ng isang sangkap ay tinutukoy batay sa mga kilalang halaga ng mga mass fraction ng mga elemento na kasama sa komposisyon ng sangkap na ito.
Sabihin nating mayroong sample ng substance na Na x P y O z na may mass na m o g. Isaalang-alang natin kung paano natutukoy ang chemical formula nito kung ang dami ng substance ng atoms ng mga elemento, ang kanilang mga masa o mass fractions sa kilalang masa ng sangkap ay kilala. Ang pormula ng isang sangkap ay tinutukoy ng kaugnayan:
x: y: z = N(Na) : N(P) : N(O).
Ang ratio na ito ay hindi nagbabago kung ang bawat termino ay hinati sa numero ni Avogadro:
x: y: z = N(Na)/N A: N(P)/N A: N(O)/N A = ν(Na) : ν(P) : ν(O).
Kaya, upang mahanap ang pormula ng isang sangkap, kinakailangang malaman ang kaugnayan sa pagitan ng mga halaga ng mga sangkap ng mga atom sa parehong masa ng sangkap:
x: y: z = m(Na)/M r (Na) : m(P)/M r (P) : m(O)/M r (O).
Kung hahatiin natin ang bawat termino ng huling equation sa masa ng sample m o , makakakuha tayo ng expression na nagpapahintulot sa amin na matukoy ang komposisyon ng substance:
x: y: z = ω(Na)/M r (Na) : ω(P)/M r (P) : ω(O)/M r (O).
Halimbawa 12. Ang sangkap ay naglalaman ng 85.71 wt. % carbon at 14.29 wt. % hydrogen. Ang molar mass nito ay 28 g/mol. Tukuyin ang pinakasimple at totoong pormula ng kemikal ng sangkap na ito.
Solusyon. Ang kaugnayan sa pagitan ng bilang ng mga atomo sa isang molekula ng C x H y ay natutukoy sa pamamagitan ng paghahati ng mga mass fraction ng bawat elemento sa pamamagitan ng atomic mass nito:
x:y = 85.71/12:14.29/1 = 7.14:14.29 = 1:2.
Kaya, ang pinakasimpleng formula ng sangkap ay CH 2. Ang pinakasimpleng formula ng isang substance ay hindi palaging tumutugma sa tunay na formula nito. Sa kasong ito, ang formula na CH2 ay hindi tumutugma sa valency ng hydrogen atom. Upang mahanap ang tunay na pormula ng kemikal, kailangan mong malaman ang molar mass ng isang naibigay na sangkap. Sa halimbawang ito, ang molar mass ng substance ay 28 g/mol. Ang paghahati ng 28 sa 14 (ang kabuuan ng atomic mass na tumutugma sa formula unit CH 2), nakuha natin ang tunay na kaugnayan sa pagitan ng bilang ng mga atom sa isang molekula:
Nakukuha namin ang totoong formula ng sangkap: C 2 H 4 - ethylene.
Sa halip na molar mass para sa mga gas na sangkap at singaw, ang pahayag ng problema ay maaaring magpahiwatig ng density para sa ilang gas o hangin.
Sa kasong isinasaalang-alang, ang densidad ng gas sa hangin ay 0.9655. Batay sa halagang ito, ang molar mass ng gas ay matatagpuan:
M = M hangin · D hangin = 29 · 0,9655 = 28.
Sa expression na ito, ang M ay ang molar mass ng gas C x H y, M air ay ang average na molar mass ng hangin, D air ay ang density ng gas C x H y sa hangin. Ang resultang molar mass value ay ginagamit upang matukoy ang tunay na formula ng substance.
Maaaring hindi ipahiwatig ng pahayag ng problema ang mass fraction ng isa sa mga elemento. Ito ay matatagpuan sa pamamagitan ng pagbabawas ng mga mass fraction ng lahat ng iba pang elemento mula sa pagkakaisa (100%).
Halimbawa 13. Ang organic compound ay naglalaman ng 38.71 wt. % carbon, 51.61 wt. % oxygen at 9.68 wt. % hydrogen. Tukuyin ang totoong formula ng sangkap na ito kung ang densidad ng singaw nito para sa oxygen ay 1.9375.
Solusyon. Kinakalkula namin ang ratio sa pagitan ng bilang ng mga atomo sa isang molekula C x H y O z:
x: y: z = 38.71/12: 9.68/1: 51.61/16 = 3.226: 9.68: 3.226= 1:3:1.
Ang molar mass M ng isang substance ay katumbas ng:
M = M(O2) · D(O2) = 32 · 1,9375 = 62.
Ang pinakasimpleng formula ng substance ay CH 3 O. Ang kabuuan ng atomic mass para sa formula unit na ito ay 12 + 3 + 16 = 31. Hatiin ang 62 sa 31 at makuha ang totoong ratio sa pagitan ng bilang ng mga atomo sa isang molekula:
x:y:z = 2:6:2.
Kaya, ang tunay na pormula ng sangkap ay C 2 H 6 O 2. Ang formula na ito ay tumutugma sa komposisyon ng dihydric alcohol - ethylene glycol: CH 2 (OH) - CH 2 (OH).
2.10.6. Pagpapasiya ng molar mass ng isang substance
Ang molar mass ng isang substance ay maaaring matukoy batay sa halaga ng vapor density nito sa isang gas na may kilalang molar mass.
Halimbawa 14. Ang density ng singaw ng isang tiyak na organikong tambalan na may paggalang sa oxygen ay 1.8125. Tukuyin ang molar mass ng tambalang ito.
Solusyon. Ang molar mass ng isang hindi kilalang substance M x ay katumbas ng produkto ng relative density ng substance na ito D ng molar mass ng substance M, kung saan ang halaga ng relative density ay natutukoy:
M x = D · M = 1.8125 · 32 = 58,0.
Ang mga sangkap na may nakitang molar mass value ay maaaring acetone, propionaldehyde at allyl alcohol.
Ang molar mass ng isang gas ay maaaring kalkulahin gamit ang dami ng molar nito sa mga normal na kondisyon.
Halimbawa 15. Mass ng 5.6 liters ng gas sa ground level. ay 5.046 g. Kalkulahin ang molar mass ng gas na ito.
Solusyon. Ang dami ng molar ng gas sa zero ay 22.4 litro. Samakatuwid, ang molar mass ng nais na gas ay katumbas ng
M = 5.046 · 22,4/5,6 = 20,18.
Ang gustong gas ay Ne neon.
Ang Clapeyron–Mendeleev equation ay ginagamit upang kalkulahin ang molar mass ng isang gas na ang volume ay ibinibigay sa ilalim ng mga kundisyon maliban sa normal.
Halimbawa 16. Sa temperatura na 40 o C at presyon na 200 kPa, ang masa ng 3.0 litro ng gas ay 6.0 g. Tukuyin ang molar mass ng gas na ito.
Solusyon. Ang pagpapalit ng mga kilalang dami sa Clapeyron–Mendeleev equation ay nakukuha natin:
M = mRT/PV = 6.0 · 8,31· 313/(200· 3,0)= 26,0.
Ang gas na pinag-uusapan ay acetylene C 2 H 2 .
Halimbawa 17. Ang pagkasunog ng 5.6 litro (n.s.) ng hydrocarbon ay gumawa ng 44.0 g ng carbon dioxide at 22.5 g ng tubig. Ang relatibong density ng hydrocarbon na may paggalang sa oxygen ay 1.8125. Tukuyin ang tunay na pormula ng kemikal ng hydrocarbon.
Solusyon. Ang equation ng reaksyon para sa pagkasunog ng hydrocarbon ay maaaring kinakatawan bilang mga sumusunod:
C x H y + 0.5(2x+0.5y)O 2 = x CO 2 + 0.5y H 2 O.
Ang dami ng hydrocarbon ay 5.6:22.4=0.25 mol. Bilang resulta ng reaksyon, nabuo ang 1 mol ng carbon dioxide at 1.25 mol ng tubig, na naglalaman ng 2.5 mol ng hydrogen atoms. Kapag ang isang hydrocarbon ay sinunog na may halagang 1 mole ng substance, 4 moles ng carbon dioxide at 5 moles ng tubig ang nakuha. Kaya, ang 1 mole ng hydrocarbon ay naglalaman ng 4 na moles ng carbon atoms at 10 moles ng hydrogen atoms, i.e. ang chemical formula ng hydrocarbon ay C 4 H 10. Ang molar mass ng hydrocarbon na ito ay M=4 · 12+10=58. Ang kamag-anak na density ng oxygen nito D=58:32=1.8125 ay tumutugma sa halagang ibinigay sa pahayag ng problema, na nagpapatunay sa kawastuhan ng nahanap na formula ng kemikal.
Isa sa mga pangunahing yunit sa International System of Units (SI) ay Ang yunit ng dami ng isang sangkap ay ang nunal.
Nunal – ito ang dami ng substance na naglalaman ng kasing dami ng structural units ng isang substance (molecules, atoms, ions, etc.) gaya ng mayroong carbon atoms na nasa 0.012 kg (12 g) ng carbon isotope 12 SA .
Isinasaalang-alang na ang halaga ng ganap na atomic mass para sa carbon ay katumbas ng m(C) = 1.99 10 26 kg, ang bilang ng mga carbon atom ay maaaring kalkulahin N A, na nakapaloob sa 0.012 kg ng carbon.
Ang isang nunal ng anumang sangkap ay naglalaman ng parehong bilang ng mga particle ng sangkap na ito (mga yunit ng istruktura). Ang bilang ng mga structural unit na nakapaloob sa isang substance na may halagang isang mole ay 6.02 10 23 at tinatawag numero ni Avogadro (N A ).
Halimbawa, ang isang mole ng tanso ay naglalaman ng 6.02 10 23 na mga atomo ng tanso (Cu), at ang isang mole ng hydrogen (H 2) ay naglalaman ng 6.02 10 23 mga molekula ng hydrogen.
Molar mass(M) ay ang masa ng isang sangkap na kinuha sa isang halaga ng 1 mole.
Ang molar mass ay itinalaga ng titik M at may sukat na [g/mol]. Sa pisika ginagamit nila ang yunit [kg/kmol].
Sa pangkalahatang kaso, ang numerical na halaga ng molar mass ng isang substance ayon sa numero ay tumutugma sa halaga ng relatibong molekular (relative atomic) na masa nito.
Halimbawa, ang relatibong molekular na bigat ng tubig ay:
Мr(Н 2 О) = 2Аr (Н) + Аr (O) = 2∙1 + 16 = 18 a.m.u.
Ang molar mass ng tubig ay may parehong halaga, ngunit ipinahayag sa g/mol:
M (H 2 O) = 18 g/mol.
Kaya, ang isang nunal ng tubig na naglalaman ng 6.02 10 23 molekula ng tubig (ayon sa pagkakabanggit ay 2 6.02 10 23 mga atomo ng hydrogen at 6.02 10 23 mga atomo ng oxygen) ay may masa na 18 gramo. Ang tubig, na may dami ng substance na 1 mole, ay naglalaman ng 2 moles ng hydrogen atoms at isang mole ng oxygen atoms.
1.3.4. Ang kaugnayan sa pagitan ng masa ng isang sangkap at dami nito
Ang pag-alam sa masa ng isang sangkap at ang pormula ng kemikal nito, at samakatuwid ang halaga ng molar mass nito, maaari mong matukoy ang dami ng sangkap at, sa kabaligtaran, alam ang dami ng sangkap, maaari mong matukoy ang masa nito. Para sa mga naturang kalkulasyon dapat mong gamitin ang mga formula:
kung saan ang ν ay ang dami ng substance, [mol]; m– masa ng sangkap, [g] o [kg]; M – molar mass ng substance, [g/mol] o [kg/kmol].
Halimbawa, upang mahanap ang masa ng sodium sulfate (Na 2 SO 4) sa halagang 5 moles, makikita natin ang:
1) ang halaga ng kamag-anak na molekular na masa ng Na 2 SO 4, na siyang kabuuan ng mga bilugan na halaga ng mga kamag-anak na masa ng atomic:
Мr(Na 2 SO 4) = 2Аr(Na) + Аr(S) + 4Аr(O) = 142,
2) isang numerical na pantay na halaga ng molar mass ng substance:
M(Na 2 SO 4) = 142 g/mol,
3) at, sa wakas, ang masa ng 5 mol ng sodium sulfate:
m = ν M = 5 mol · 142 g/mol = 710 g.
Sagot: 710.
1.3.5. Ang kaugnayan sa pagitan ng dami ng isang sangkap at dami nito
Sa ilalim ng normal na mga kondisyon (n.s.), i.e. sa presyon R , katumbas ng 101325 Pa (760 mm Hg), at temperatura T, katumbas ng 273.15 K (0 С), isang mole ng iba't ibang mga gas at singaw ay sumasakop sa parehong dami na katumbas ng 22.4 l.
Ang volume na inookupahan ng 1 mole ng gas o singaw sa antas ng lupa ay tinatawag dami ng molargas at may sukat na litro bawat nunal.
V mol = 22.4 l/mol.
Pag-alam sa dami ng gaseous substance (ν ) At halaga ng dami ng molar (V mol) maaari mong kalkulahin ang dami nito (V) sa ilalim ng normal na mga kondisyon:
V = ν V mol,
kung saan ang ν ay ang dami ng substance [mol]; V – dami ng gaseous substance [l]; V mol = 22.4 l/mol.
At, sa kabaligtaran, alam ang lakas ng tunog ( V) ng isang gaseous substance sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang dami nito (ν) ay maaaring kalkulahin :