Что общего и в чем различие молярной массы и относительной молекулярной

МОЛЯРНАЯ МАССА И ОТНОСИТЕЛЬНАЯ МОЛЕКУЛЯРНАЯ МАССА: В ЧЕМ ОТЛИЧИЕ И ПОЧЕМУ ОНИ ЧИСЛЕННО РАВНЫ

Как вычислить молярную массу вещества? В каких единицах она измеряется?

А еще есть относительная молекулярная масса. Почему она относительная и численно равна молярной массе? Может быть это одно и то же?

Вот сколько вопросов возникает сразу в отношении такого простого на первый взгляд понятия, как молярная масса.

Разберемся по порядку и научимся ее определять.

Относительная атомная масса

Огромнейший вклад в развитие и обоснование понятия относительная атомная масса внесли в разное время французский ученый Гей-Люссак, итальянский ученый А.Авогадро и шведский ученый Й.Я. Берцелиус.

Не углубляясь в историю вопроса, вспомним, что любой химический элемент представляет собой определенную разновидность атомов. Сегодня мы знаем, что атомы химических элементов имеют свои особые характеристики.

И самая главная из них, определяющая практически все остальные, это заряд ядра. А так как заряд ядра обусловлен присутствием в нем протонов, а заряд одного протона равен +1, то и количество протонов, соответственно, также является важнейшей характеристикой атомов химических элементов.

Основную массу атома составляет ядро, которое кроме протонов содержит еще и нейтроны. Масса последних сопоставима с массой первых. Оболочку атома составляют электроны.

По числу частиц в атоме, а точнее, по их суммарной массе, атомы химических элементов можно условно разделить на тяжелые и легкие. Например, легким элементом является водород, так как его атомы имеют самую маленькую массу. А свинец — это уже тяжелый элемент. Масса его атома в 302 раза тяжелее массы атома водорода.

Но тем не менее, как бы мы не делили все атомы на тяжелые или легкие, абсолютная масса (m_A) каждого из них ничтожно мала, как мала и масса составляющих их частиц. Например,Очевидно, что такие значения крайне не удобны в вычислениях. Поэтому используют не абсолютные, а относительные массы атомов (Ar). То есть массы атомов, посчитанные относительно какой-то определенной одной и той же величины.

Величина, с которой сравнивают массу атома

Первоначально еще Дальтон сравнивал массы атомов с массой атома водорода, как самого легкого. Позднее появилась так называемая кислородная единица, равная 1/16 части массы атома кислорода. К ней перешли потому, что большинство атомов химических элементов образуют соединения с кислородом.

Однако, с развитием атомной физики и эта единица стала крайне неудобной. Все потому, что кислород в природе имеет несколько изотопов (а именно 3 устойчивых, всего же их 16). А изотопы, как известно, отличаются своей атомной массой. Из-за большого разнообразия изотопов и их различной устойчивости кислородная единица утратила свою актуальность.

Почему именно углерод? Да потому, что:

— у углерода всего 2 изотопа: 12 С и 13 С; причем первого 98,9%;

— количество органических веществ (их основу составляет, как известно, именно углерод) в сотни раз больше, чем неорганических;

— при переходе от кислородной единицы к углеродной уже посчитанные относительные атомные массы всех элементов изменились не существенно, что оказалось очень удобным.Таким образом, масса атома любого химического элемента связана с массой атома углерода как относительная атомная масса:Зная значения абсолютных масс атомов и а.е.м. найдем Аr:Ar считается безразмерной величиной, либо величиной в а.е.м. Но «а.е.м.» обычно не пишут, оставляя значение Ar без единиц измерения.

Почему атомная масса дробная?

Вернемся к строению атома.

Масса атома складывается из массы всех составляющих его частиц.

Массы протона и нейтрона приняты равными 1. А вот массой электрона обычно пренебрегают (по крайней мере в химии), так как даже относительная она безнадежно мала (0,0005485799090659(16) а.е.м.). То есть можно сказать, что масса атома определяется массой его ядра.

В составе ядра целое количество частиц. Например, в атоме одного из изотопов кислорода 8 протонов и 8 нейтронов. Значит, его Ar должна быть равна 16. Так почему же Ar представлена в периодической системе химических элементов в виде десятичной дроби? Для кислорода это Ar(О)=15,9994.Дело в том, что в периодической системе указаны относительные атомные массы, посчитанные с учетом всех существующих в природе изотопов элемента. А содержание их в природе разное.

Например, химический элемент кислород в природе состоит на 99,76% из изотопа 16 О, на 0,04% из изотопа 17 О и на 0,20% из изотопа 18 О. Таким образом, Ar для кислорода является средним значением, учитывающим относительное содержание его изотопов.

Относительная молекулярная масса

А как же найти относительную молекулярную массу?

Дело в том, что молекулы характерны для веществ с ковалентными связями: вода H₂O, серная кислота H₂SO₄, глюкоза C₆H₁₂O₆ и т.д. И к ним в полной мере можно применить термин «относительная молекулярная масса».

Так как молекулы состоят из атомов, то относительная молекулярная масса (Mr) будет складываться из их относительных атомных масс. Например:А вот металлы (как простые вещества) и ионные соединения молекул не имеют. Их кристаллические решетки состоят из бесконечного количества атомов и ионов. Поэтому молекулярная формула таких соединений отражает количественные соотношения частиц в кристалле.

Точно так же, как относительную атомную массу (Ar), относительную молекулярную массу (Mr) будем сопоставлять с 1/12 частью атома изотопа углерода 12 С.

В последующем говорим о Mr.

Количество вещества и молярная масса

В практических расчетах все-таки требуется вычислять массы, взятые в граммах, килограммах ато и в тоннах (если речь идет о каком-то производстве, например).

Как же поступают тогда?

Количество вещества, которое содержит столько же частиц (атомов, ионов, молекул – в зависимости от строения), что и 12 г изотопа углерода 12 С, назвали молем.

Один моль вещества (любого!) всегда содержит 6,02·10 23 его частиц ( постоянная Авогадро ).

Ну, а так как атомы элементов отличаются по своей массе, то и 1 моль вещества тоже будет отличаться по массе.! Обратите внимание, что в русском языке «моль» мужского рода! (это не как моль бабочка).

Массу одного моля вещества называют молярной массой (М) и вычисляют в г/моль.

Таким образом, молярная масса и количество вещества связаны соотношением:

Можно также определить и такие отношения, связанные с количеством вещества:

Почему же относительная молекулярная и молярная массы равны?

Итак, относительная молекулярная и молярная массы, как следует из их определений – это не одно и то же.

Докажем, каким образом обе массы численно могут быть равны:

Как вычислить молярную массу вещества

Мы уже знаем, что относительная молекулярная масса складывается из относительных атомных масс.

При нахождении относительной молекулярной массы (Mr), а значит и молярной (М), выполняем следующие действия :

1) правильно записываем формулу вещества;

2) анализируем качественный состав (атомы каких элементов составляют вещество) и количественный состав (в каких количествах находятся эти атомы – смотрим по индексам, которые стоят справа внизу от знака химического элемента);

3) в периодической системе химических элементов находим элементы, атомы которых составляют вещество, и округляем относительную атомную массу, стоящую рядом со знаком элемента, до целого числа (! у хлора – до 35,5);

4) складываем относительные атомные массы всех элементов с учетом количества атомов.

Рассмотрим еще примеры:

Как вычислить молярную массу вещества, находящегося в газообразном состоянии

Это означает, что в данных условиях отношение масс газов друг к другу является отношением их молярных масс:Отношение масс газообразных веществ называют относительной плотностью одного газа по другому и обозначают как D:Таким образом, з ная молярную массу одного газа и его плотность по другому газу, можно вычислить молярную (а значит, и молекулярную) массу второго газа :Например:

Вычислить молярную массу вещества (а, значит, и относительную молекулярную), находящегося в газообразном состоянии, можно, используя молярный объем газа (V_M):

Итак, подведем итог:

Без вычисления молярной массы не обходится решение практически ни одной задачи. Если вы поняли, что такое молярная и относительная молекулярная массы и как их вычислять, но еще не умеете решать задачи с их применением, то самое время научиться.

Разбор простых типовых задач по химии в книге, которую вы можете совершенно БЕСПЛАТНО скачать здесь.

Источник

Разница между молярной массой и молекулярной массой

Содержание:

Ключевые области покрыты

1. Что такое молярная масса
— Определение, Формула, Единицы, Расчет
2. Что такое молекулярный вес
— Определение, Формула, Единицы, Расчет
3. В чем разница между молярной массой и молекулярной массой
— Сравнение основных различий

Ключевые слова: атомы, углерод, изотоп, молярная масса, мол, молекулярная масса

Что такое молярная масса

Расчет молярной массы

Давайте вычислим молярную массу Н₂О соединение.

Этот простой расчет показывает, что масса одного моля Н₂O соединение составляет 18 г.

Что такое молекулярный вес

Термин молекулярный вес может быть определен как масса молекулы. Это также называется относительная молекулярная масса, Это связано с тем, что молекулярный вес рассчитывается как масса относительно изотопа углерода-12.

Рассматривая гипотетическую молекулу под названием А,

Вышеприведенное уравнение показывает, что молекулярный вес не имеет единиц измерения; это потому, что деление делается между двумя массами, которые имеют одинаковые единицы. Следовательно, молекулярная масса дана в атомных единицах массы или ам. Используя приведенное выше уравнение, мы можем найти молекулярный вес элемента или соединения. Следовательно, так же, как и в молярной массе, молекулярная масса конкретной молекулы равна сумме атомных масс каждого элемента.

Расчет молекулярной массы

Если мы рассмотрим тот же пример H₂O,

Это указывает на то, что как молярная масса, так и молекулярная масса одинаковы по своим значениям, но различаются по своим единицам.

Рисунок 1: Фосфин. Молярная масса фосфина составляет 33,99758 г / моль. Молекулярный вес составляет 33,99758 а.е.м.

Разница между молярной массой и молекулярной массой

Определение

Молекулярный вес: Термин молекулярный вес может быть определен как масса молекулы.

Единицы

Молекулярный вес: Молекулярный вес не имеет единиц измерения, но задан как аму (или атомные единицы массы).

расчет

Молярная масса: Молярная масса рассчитывается путем деления массы вещества на количество вещества.

Молекулярный вес: Молекулярный вес рассчитывается как масса вещества относительно 1/12 го от массы атома углерода-12.

Заключение

Основное различие между молярной массой и молекулярной массой состоит в том, что молярная масса дает массу моля конкретного вещества, тогда как молекулярная масса представляет собой массу молекулы конкретного вещества. Хотя определение и единицы измерения различаются для молярной массы и молекулярной массы, значение одинаково. Они являются физическими свойствами веществ и очень полезны в методах химического анализа.

Рекомендации:

1. Хельменстин, Энн Мари. «Что такое молекулярный вес? Определение химии ». ThoughtCo. Н.п., н.д. Web.

Источник

Особенности молярной массы, молекулярной массы и обычной массы

Особенности молярной массы, молекулярной массы и обычной массы:

Количественно M = M_r равны, но они отличаются качественно.

Также молярная масса имеет свою единицу измерения: г/моль, в отличие от относительной и безразмерной молекулярной массы.

Зато, таким, образом, значение M_r легко подсмотреть через таблицу Менделеева (более крупное число в каждой ячейке (подробнее в данной теме)).

Однако, следует помнить, что кислород обычно находится в виде молекулы O₂, поэтому необходимо будет взять 2H₂ (2 моль водорода) соединить с кислородом и получить: 2H₂O.

Ну, а какая-нибудь серная кислота (H₂SO₄) в количестве 1 моль будет массой 98 грамм (1*2 + 32 + 4*16). Соответственно, молярная масса (M) серной кислоты 98 г/моль.

Поэтому, например, в формуле:

Мы видим, что у нас 1 моль метана (CH₄), который имеет массу (12 (углерод) + 4*1(водород) = 16 г)

2 моль кислорода = 64 г (4*16)

1 моль углекислого газа = 44 г

Всё верно, закон сохранения массы работает.

Исходя из этого можно определить массовое соотношение.

Например, если нам предложили в задаче найти, сколько образуется грамм воды, если сжечь 32 г метана, то следуя расчетам по формуле выше, мы легко все рассчитаем и ответим, что 72 г воды.

Еще пример задачи: Сколько атомов азота и кислорода (определите в молях), в двух молях оксида азота (V)?

Значит, в одном моле оксида азота есть 2 моля азота и 5 молей кислорода. А в 2-х молях оксида азота всего в 2 раза больше: 4 моля азота и 10 молей кислорода.

Ответ: v(N) = 4 моль; v(N) = 10 моль

Самостоятельно еще раз проведите аналогию с мячами из прошлого урока, чтобы понять и запомнить все эти формулы и их вывод.

Теперь вы знаете основные формулы, из которых можно вывести вспомогательные для решения разных задач. Даже если точно не запомните формулы, просто следуйте аналогии с мячами и всё у вас получится.

Редактировать этот урок и/или добавить задание Добавить свой урок и/или задание

Добавить интересную новость

Добавить анкету репетитора и получать бесплатно заявки на обучение от учеников

При правильном ответе Вы получите 1 балл

Источник