Как пишется молярная масса в химии

Molar mass

Common symbols

M
SI unit kg/mol

Other units

g/mol

In chemistry, the molar mass of a chemical compound is defined as the ratio between the mass and the amount of substance (measured in moles) of any sample of said compound.[1] The molar mass is a bulk, not molecular, property of a substance. The molar mass is an average of many instances of the compound, which often vary in mass due to the presence of isotopes. Most commonly, the molar mass is computed from the standard atomic weights and is thus a terrestrial average and a function of the relative abundance of the isotopes of the constituent atoms on Earth. The molar mass is appropriate for converting between the mass of a substance and the amount of a substance for bulk quantities.

The molecular mass and formula mass are commonly used as a synonym of molar mass, particularly for molecular compounds; however, the most authoritative sources define it differently. The difference is that molecular mass is the mass of one specific particle or molecule, while the molar mass is an average over many particles or molecules.

The formula weight is a synonym of molar mass that is frequently used for non-molecular compounds, such as ionic salts.

The molar mass is an intensive property of the substance, that does not depend on the size of the sample. In the International System of Units (SI), the coherent unit of molar mass is kg/mol. However, for historical reasons, molar masses are almost always expressed in g/mol.

The mole was defined in such a way that the molar mass of a compound, in g/mol, is numerically equal to the average mass of one molecule, in daltons. It was exactly equal before the redefinition of the mole in 2019, and is now only approximately equal, but the difference is negligible for all practical purposes. Thus, for example, the average mass of a molecule of water is about 18.0153 daltons, and the molar mass of water is about 18.0153 g/mol.

For chemical elements without isolated molecules, such as carbon and metals, the molar mass is computed dividing by the number of moles of atoms instead. Thus, for example, the molar mass of iron is about 55.845 g/mol.

Since 1971, SI defined the «amount of substance» as a separate dimension of measurement. Until 2019, the mole was defined as the amount of substance that has as many constituent particles as there are atoms in 12 grams of carbon-12. During that period, the molar mass of carbon-12 was thus exactly 12 g/mol, by definition. Since 2019, a mole of any substance has been redefined in the SI as the amount of that substance containing an exactly defined number of particles, 6.02214076×1023. The molar mass of a compound in g/mol thus is equal to the mass of this number of molecules of the compound in grams.

Molar masses of elements[edit]

The molar mass of atoms of an element is given by the relative atomic mass of the element multiplied by the molar mass constant, Mu = 0.99999999965(30)×10−3 kg⋅mol−1.[2] For normal samples from earth with typical isotope composition, the atomic weight can be approximated by the standard atomic weight[3] or the conventional atomic weight.

M(H) = 1.00797(7) × Mu = 1.00797(7) g/mol
M(S) = 32.065(5) × Mu = 32.065(5) g/mol
M(Cl) = 35.453(2) × Mu = 35.453(2) g/mol
M(Fe) = 55.845(2) × Mu = 55.845(2) g/mol.

Multiplying by the molar mass constant ensures that the calculation is dimensionally correct: standard relative atomic masses are dimensionless quantities (i.e., pure numbers) whereas molar masses have units (in this case, grams per mole).

Some elements are usually encountered as molecules, e.g. hydrogen (H
2
), sulfur (S
8
), chlorine (Cl
2
). The molar mass of molecules of these elements is the molar mass of the atoms multiplied by the number of atoms in each molecule:

M(H
2
) = 2 × 1.007 97(7) × Mu = 2.01588(14) g/mol
M(S
8
) = 8 × 32.065(5) × Mu = 256.52(4) g/mol
M(Cl
2
) = 2 × 35.453(2) × Mu = 70.906(4) g/mol.

Molar masses of compounds[edit]

The molar mass of a compound is given by the sum of the relative atomic mass A
r
of the atoms which form the compound multiplied by the molar mass constant M
u
:

{displaystyle M=M_{rm {u}}M_{rm {r}}=M_{rm {u}}sum _{i}{A_{rm {r}}}_{i}.}

Here, M
r
is the relative molar mass, also called formula weight. For normal samples from earth with typical isotope composition, the standard atomic weight or the conventional atomic weight can be used as an approximation of the relative atomic mass of the sample. Examples are:

M(NaCl) = [22.98976928(2) + 35.453(2)] × 1.000000 g/mol = 58.443(2) g/mol
M(C
12
H
22
O
11
) = ([12 × 12.0107(8)] + [22 × 1.00794(7)] + [11 × 15.9994(3)]) × 1.000000 g/mol = 342.297(14) g/mol.

An average molar mass may be defined for mixtures of compounds.[1] This is particularly important in polymer science, where different polymer molecules may contain different numbers of monomer units (non-uniform polymers).[4][5]

Average molar mass of mixtures[edit]

The average molar mass of mixtures {bar {M}} can be calculated from the mole fractions x_{i} of the components and their molar masses M_{i}:

{displaystyle {bar {M}}=sum _{i}x_{i}M_{i}.}

It can also be calculated from the mass fractions w_{i} of the components:

{displaystyle {frac {1}{bar {M}}}=sum _{i}{frac {w_{i}}{M_{i}}}.}

As an example, the average molar mass of dry air is 28.97 g/mol.[6]

[edit]

Molar mass is closely related to the relative molar mass (M
r
) of a compound, to the older term formula weight (F.W.), and to the standard atomic masses of its constituent elements. However, it should be distinguished from the molecular mass (which is confusingly also sometimes known as molecular weight), which is the mass of one molecule (of any single isotopic composition) and is not directly related to the atomic mass, the mass of one atom (of any single isotope). The dalton, symbol Da, is also sometimes used as a unit of molar mass, especially in biochemistry, with the definition 1 Da = 1 g/mol, despite the fact that it is strictly a unit of mass (1 Da = 1 u = 1.66053906660(50)×10−27 kg, as of 2018 CODATA recommended values).

Gram atomic mass is another term for the mass, in grams, of one mole of atoms of that element. «Gram atom» is a former term for a mole.

Molecular weight (M.W.) is an older term for what is now more correctly called the relative molar mass (M
r
).[7] This is a dimensionless quantity (i.e., a pure number, without units) equal to the molar mass divided by the molar mass constant.[8]

Molecular mass[edit]

The molecular mass (m) is the mass of a given molecule: it is usually measured in daltons (Da or u).[9] Different molecules of the same compound may have different molecular masses because they contain different isotopes of an element. This is distinct but related to the molar mass, which is a measure of the average molecular mass of all the molecules in a sample and is usually the more appropriate measure when dealing with macroscopic (weigh-able) quantities of a substance.

Molecular masses are calculated from the atomic masses of each nuclide, while molar masses are calculated from the standard atomic weights[10] of each element. The standard atomic weight takes into account the isotopic distribution of the element in a given sample (usually assumed to be «normal»). For example, water has a molar mass of 18.0153(3) g/mol, but individual water molecules have molecular masses which range between 18.0105646863(15) Da (1H
2
16O) and 22.0277364(9) Da (2H
2
18O).

The distinction between molar mass and molecular mass is important because relative molecular masses can be measured directly by mass spectrometry, often to a precision of a few parts per million. This is accurate enough to directly determine the chemical formula of a molecule.[11]

DNA synthesis usage[edit]

The term formula weight has a specific meaning when used in the context of DNA synthesis: whereas an individual phosphoramidite nucleobase to be added to a DNA polymer has protecting groups and has its molecular weight quoted including these groups, the amount of molecular weight that is ultimately added by this nucleobase to a DNA polymer is referred to as the nucleobase’s formula weight (i.e., the molecular weight of this nucleobase within the DNA polymer, minus protecting groups).[citation needed]

Precision and uncertainties[edit]

The precision to which a molar mass is known depends on the precision of the atomic masses from which it was calculated, and value of the molar mass constant. Most atomic masses are known to a precision of at least one part in ten-thousand, often much better[3] (the atomic mass of lithium is a notable, and serious,[12] exception). This is adequate for almost all normal uses in chemistry: it is more precise than most chemical analyses, and exceeds the purity of most laboratory reagents.

The precision of atomic masses, and hence of molar masses, is limited by the knowledge of the isotopic distribution of the element. If a more accurate value of the molar mass is required, it is necessary to determine the isotopic distribution of the sample in question, which may be different from the standard distribution used to calculate the standard atomic mass. The isotopic distributions of the different elements in a sample are not necessarily independent of one another: for example, a sample which has been distilled will be enriched in the lighter isotopes of all the elements present. This complicates the calculation of the standard uncertainty in the molar mass.

A useful convention for normal laboratory work is to quote molar masses to two decimal places for all calculations. This is more accurate than is usually required, but avoids rounding errors during calculations. When the molar mass is greater than 1000 g/mol, it is rarely appropriate to use more than one decimal place. These conventions are followed in most tabulated values of molar masses.[13][14]

Measurement[edit]

Molar masses are almost never measured directly. They may be calculated from standard atomic masses, and are often listed in chemical catalogues and on safety data sheets (SDS). Molar masses typically vary between:

1–238 g/mol for atoms of naturally occurring elements;
10–1000 g/mol for simple chemical compounds;
1000–5000000 g/mol for polymers, proteins, DNA fragments, etc.

While molar masses are almost always, in practice, calculated from atomic weights, they can also be measured in certain cases. Such measurements are much less precise than modern mass spectrometric measurements of atomic weights and molecular masses, and are of mostly historical interest. All of the procedures rely on colligative properties, and any dissociation of the compound must be taken into account.

Vapour density[edit]

The measurement of molar mass by vapour density relies on the principle, first enunciated by Amedeo Avogadro, that equal volumes of gases under identical conditions contain equal numbers of particles. This principle is included in the ideal gas equation:

{displaystyle pV=nRT,}

where n is the amount of substance. The vapour density (ρ) is given by

{displaystyle rho ={{nM} over {V}}.}

Combining these two equations gives an expression for the molar mass in terms of the vapour density for conditions of known pressure and temperature:

{displaystyle M={{RTrho } over {p}}.}

Freezing-point depression[edit]

The freezing point of a solution is lower than that of the pure solvent, and the freezing-point depression (ΔT) is directly proportional to the amount concentration for dilute solutions. When the composition is expressed as a molality, the proportionality constant is known as the cryoscopic constant (K
f
) and is characteristic for each solvent. If w represents the mass fraction of the solute in solution, and assuming no dissociation of the solute, the molar mass is given by

{displaystyle M={{wK_{text{f}}} over {Delta T}}. }

Boiling-point elevation[edit]

The boiling point of a solution of an involatile solute is higher than that of the pure solvent, and the boiling-point elevation (ΔT) is directly proportional to the amount concentration for dilute solutions. When the composition is expressed as a molality, the proportionality constant is known as the ebullioscopic constant (K
b
) and is characteristic for each solvent. If w represents the mass fraction of the solute in solution, and assuming no dissociation of the solute, the molar mass is given by

{displaystyle M={{wK_{text{b}}} over {Delta T}}. }

See also[edit]

  • Mole map (chemistry)

References[edit]

  1. ^ a b International Union of Pure and Applied Chemistry (1993). Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry, 2nd edition, Oxford: Blackwell Science. ISBN 0-632-03583-8. p. 41. Electronic version.
  2. ^ «2018 CODATA Value: molar mass constant». The NIST Reference on Constants, Units, and Uncertainty. NIST. 20 May 2019. Retrieved 2019-05-20.
  3. ^ a b Wieser, M. E. (2006), «Atomic Weights of the Elements 2005» (PDF), Pure and Applied Chemistry, 78 (11): 2051–66, doi:10.1351/pac200678112051
  4. ^ «International union of pure and applied chemistry, commission on macromolecular nomenclature, note on the terminology for molar masses in polymer science». Journal of Polymer Science: Polymer Letters Edition. 22 (1): 57. 1984. Bibcode:1984JPoSL..22…57.. doi:10.1002/pol.1984.130220116.
  5. ^ Metanomski, W. V. (1991). Compendium of Macromolecular Nomenclature. Oxford: Blackwell Science. pp. 47–73. ISBN 0-632-02847-5.
  6. ^ The Engineering ToolBox Molecular Mass of Air
  7. ^ IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the «Gold Book») (1997). Online corrected version: (2006–) «relative molar mass». doi:10.1351/goldbook.R05270
  8. ^ The technical definition is that the relative molar mass is the molar mass measured on a scale where the molar mass of unbound carbon 12 atoms, at rest and in their electronic ground state, is 12. The simpler definition given here is equivalent to the full definition because of the way the molar mass constant is itself defined.
  9. ^ International Bureau of Weights and Measures (2006), The International System of Units (SI) (PDF) (8th ed.), p. 126, ISBN 92-822-2213-6, archived (PDF) from the original on 2021-06-04, retrieved 2021-12-16
  10. ^ «Atomic Weights and Isotopic Compositions for All Elements». NIST. Retrieved 2007-10-14.
  11. ^ «Author Guidelines – Article Layout». RSC Publishing. Retrieved 2007-10-14.
  12. ^ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. p. 21. ISBN 978-0-08-037941-8.
  13. ^ See, e.g., Weast, R. C., ed. (1972). Handbook of Chemistry and Physics (53rd ed.). Cleveland, OH: Chemical Rubber Co.
  14. ^ Possolo, Antonio; van der Veen, Adriaan M. H.; Meija, Juris; Hibbert, D. Brynn (2018-01-04). «Interpreting and propagating the uncertainty of the standard atomic weights (IUPAC Technical Report)». Pure and Applied Chemistry. 90 (2): 395–424. doi:10.1515/pac-2016-0402. S2CID 145931362.

External links[edit]

  • HTML5 Molar Mass Calculator Archived 2017-04-25 at the Wayback Machine web and mobile application.
  • Online Molar Mass Calculator with the uncertainty of M and all the calculations shown
  • Molar Mass Calculator Online Molar Mass and Elemental Composition Calculator
  • Stoichiometry Add-In for Microsoft Excel Archived 2011-05-11 at the Wayback Machine for calculation of molecular weights, reaction coefficients and stoichiometry. It includes both average atomic weights and isotopic weights.
  • Molar mass: chemistry second-level course.
Molar mass

Common symbols

M
SI unit kg/mol

Other units

g/mol

In chemistry, the molar mass of a chemical compound is defined as the ratio between the mass and the amount of substance (measured in moles) of any sample of said compound.[1] The molar mass is a bulk, not molecular, property of a substance. The molar mass is an average of many instances of the compound, which often vary in mass due to the presence of isotopes. Most commonly, the molar mass is computed from the standard atomic weights and is thus a terrestrial average and a function of the relative abundance of the isotopes of the constituent atoms on Earth. The molar mass is appropriate for converting between the mass of a substance and the amount of a substance for bulk quantities.

The molecular mass and formula mass are commonly used as a synonym of molar mass, particularly for molecular compounds; however, the most authoritative sources define it differently. The difference is that molecular mass is the mass of one specific particle or molecule, while the molar mass is an average over many particles or molecules.

The formula weight is a synonym of molar mass that is frequently used for non-molecular compounds, such as ionic salts.

The molar mass is an intensive property of the substance, that does not depend on the size of the sample. In the International System of Units (SI), the coherent unit of molar mass is kg/mol. However, for historical reasons, molar masses are almost always expressed in g/mol.

The mole was defined in such a way that the molar mass of a compound, in g/mol, is numerically equal to the average mass of one molecule, in daltons. It was exactly equal before the redefinition of the mole in 2019, and is now only approximately equal, but the difference is negligible for all practical purposes. Thus, for example, the average mass of a molecule of water is about 18.0153 daltons, and the molar mass of water is about 18.0153 g/mol.

For chemical elements without isolated molecules, such as carbon and metals, the molar mass is computed dividing by the number of moles of atoms instead. Thus, for example, the molar mass of iron is about 55.845 g/mol.

Since 1971, SI defined the «amount of substance» as a separate dimension of measurement. Until 2019, the mole was defined as the amount of substance that has as many constituent particles as there are atoms in 12 grams of carbon-12. During that period, the molar mass of carbon-12 was thus exactly 12 g/mol, by definition. Since 2019, a mole of any substance has been redefined in the SI as the amount of that substance containing an exactly defined number of particles, 6.02214076×1023. The molar mass of a compound in g/mol thus is equal to the mass of this number of molecules of the compound in grams.

Molar masses of elements[edit]

The molar mass of atoms of an element is given by the relative atomic mass of the element multiplied by the molar mass constant, Mu = 0.99999999965(30)×10−3 kg⋅mol−1.[2] For normal samples from earth with typical isotope composition, the atomic weight can be approximated by the standard atomic weight[3] or the conventional atomic weight.

M(H) = 1.00797(7) × Mu = 1.00797(7) g/mol
M(S) = 32.065(5) × Mu = 32.065(5) g/mol
M(Cl) = 35.453(2) × Mu = 35.453(2) g/mol
M(Fe) = 55.845(2) × Mu = 55.845(2) g/mol.

Multiplying by the molar mass constant ensures that the calculation is dimensionally correct: standard relative atomic masses are dimensionless quantities (i.e., pure numbers) whereas molar masses have units (in this case, grams per mole).

Some elements are usually encountered as molecules, e.g. hydrogen (H
2
), sulfur (S
8
), chlorine (Cl
2
). The molar mass of molecules of these elements is the molar mass of the atoms multiplied by the number of atoms in each molecule:

M(H
2
) = 2 × 1.007 97(7) × Mu = 2.01588(14) g/mol
M(S
8
) = 8 × 32.065(5) × Mu = 256.52(4) g/mol
M(Cl
2
) = 2 × 35.453(2) × Mu = 70.906(4) g/mol.

Molar masses of compounds[edit]

The molar mass of a compound is given by the sum of the relative atomic mass A
r
of the atoms which form the compound multiplied by the molar mass constant M
u
:

{displaystyle M=M_{rm {u}}M_{rm {r}}=M_{rm {u}}sum _{i}{A_{rm {r}}}_{i}.}

Here, M
r
is the relative molar mass, also called formula weight. For normal samples from earth with typical isotope composition, the standard atomic weight or the conventional atomic weight can be used as an approximation of the relative atomic mass of the sample. Examples are:

M(NaCl) = [22.98976928(2) + 35.453(2)] × 1.000000 g/mol = 58.443(2) g/mol
M(C
12
H
22
O
11
) = ([12 × 12.0107(8)] + [22 × 1.00794(7)] + [11 × 15.9994(3)]) × 1.000000 g/mol = 342.297(14) g/mol.

An average molar mass may be defined for mixtures of compounds.[1] This is particularly important in polymer science, where different polymer molecules may contain different numbers of monomer units (non-uniform polymers).[4][5]

Average molar mass of mixtures[edit]

The average molar mass of mixtures {bar {M}} can be calculated from the mole fractions x_{i} of the components and their molar masses M_{i}:

{displaystyle {bar {M}}=sum _{i}x_{i}M_{i}.}

It can also be calculated from the mass fractions w_{i} of the components:

{displaystyle {frac {1}{bar {M}}}=sum _{i}{frac {w_{i}}{M_{i}}}.}

As an example, the average molar mass of dry air is 28.97 g/mol.[6]

[edit]

Molar mass is closely related to the relative molar mass (M
r
) of a compound, to the older term formula weight (F.W.), and to the standard atomic masses of its constituent elements. However, it should be distinguished from the molecular mass (which is confusingly also sometimes known as molecular weight), which is the mass of one molecule (of any single isotopic composition) and is not directly related to the atomic mass, the mass of one atom (of any single isotope). The dalton, symbol Da, is also sometimes used as a unit of molar mass, especially in biochemistry, with the definition 1 Da = 1 g/mol, despite the fact that it is strictly a unit of mass (1 Da = 1 u = 1.66053906660(50)×10−27 kg, as of 2018 CODATA recommended values).

Gram atomic mass is another term for the mass, in grams, of one mole of atoms of that element. «Gram atom» is a former term for a mole.

Molecular weight (M.W.) is an older term for what is now more correctly called the relative molar mass (M
r
).[7] This is a dimensionless quantity (i.e., a pure number, without units) equal to the molar mass divided by the molar mass constant.[8]

Molecular mass[edit]

The molecular mass (m) is the mass of a given molecule: it is usually measured in daltons (Da or u).[9] Different molecules of the same compound may have different molecular masses because they contain different isotopes of an element. This is distinct but related to the molar mass, which is a measure of the average molecular mass of all the molecules in a sample and is usually the more appropriate measure when dealing with macroscopic (weigh-able) quantities of a substance.

Molecular masses are calculated from the atomic masses of each nuclide, while molar masses are calculated from the standard atomic weights[10] of each element. The standard atomic weight takes into account the isotopic distribution of the element in a given sample (usually assumed to be «normal»). For example, water has a molar mass of 18.0153(3) g/mol, but individual water molecules have molecular masses which range between 18.0105646863(15) Da (1H
2
16O) and 22.0277364(9) Da (2H
2
18O).

The distinction between molar mass and molecular mass is important because relative molecular masses can be measured directly by mass spectrometry, often to a precision of a few parts per million. This is accurate enough to directly determine the chemical formula of a molecule.[11]

DNA synthesis usage[edit]

The term formula weight has a specific meaning when used in the context of DNA synthesis: whereas an individual phosphoramidite nucleobase to be added to a DNA polymer has protecting groups and has its molecular weight quoted including these groups, the amount of molecular weight that is ultimately added by this nucleobase to a DNA polymer is referred to as the nucleobase’s formula weight (i.e., the molecular weight of this nucleobase within the DNA polymer, minus protecting groups).[citation needed]

Precision and uncertainties[edit]

The precision to which a molar mass is known depends on the precision of the atomic masses from which it was calculated, and value of the molar mass constant. Most atomic masses are known to a precision of at least one part in ten-thousand, often much better[3] (the atomic mass of lithium is a notable, and serious,[12] exception). This is adequate for almost all normal uses in chemistry: it is more precise than most chemical analyses, and exceeds the purity of most laboratory reagents.

The precision of atomic masses, and hence of molar masses, is limited by the knowledge of the isotopic distribution of the element. If a more accurate value of the molar mass is required, it is necessary to determine the isotopic distribution of the sample in question, which may be different from the standard distribution used to calculate the standard atomic mass. The isotopic distributions of the different elements in a sample are not necessarily independent of one another: for example, a sample which has been distilled will be enriched in the lighter isotopes of all the elements present. This complicates the calculation of the standard uncertainty in the molar mass.

A useful convention for normal laboratory work is to quote molar masses to two decimal places for all calculations. This is more accurate than is usually required, but avoids rounding errors during calculations. When the molar mass is greater than 1000 g/mol, it is rarely appropriate to use more than one decimal place. These conventions are followed in most tabulated values of molar masses.[13][14]

Measurement[edit]

Molar masses are almost never measured directly. They may be calculated from standard atomic masses, and are often listed in chemical catalogues and on safety data sheets (SDS). Molar masses typically vary between:

1–238 g/mol for atoms of naturally occurring elements;
10–1000 g/mol for simple chemical compounds;
1000–5000000 g/mol for polymers, proteins, DNA fragments, etc.

While molar masses are almost always, in practice, calculated from atomic weights, they can also be measured in certain cases. Such measurements are much less precise than modern mass spectrometric measurements of atomic weights and molecular masses, and are of mostly historical interest. All of the procedures rely on colligative properties, and any dissociation of the compound must be taken into account.

Vapour density[edit]

The measurement of molar mass by vapour density relies on the principle, first enunciated by Amedeo Avogadro, that equal volumes of gases under identical conditions contain equal numbers of particles. This principle is included in the ideal gas equation:

{displaystyle pV=nRT,}

where n is the amount of substance. The vapour density (ρ) is given by

{displaystyle rho ={{nM} over {V}}.}

Combining these two equations gives an expression for the molar mass in terms of the vapour density for conditions of known pressure and temperature:

{displaystyle M={{RTrho } over {p}}.}

Freezing-point depression[edit]

The freezing point of a solution is lower than that of the pure solvent, and the freezing-point depression (ΔT) is directly proportional to the amount concentration for dilute solutions. When the composition is expressed as a molality, the proportionality constant is known as the cryoscopic constant (K
f
) and is characteristic for each solvent. If w represents the mass fraction of the solute in solution, and assuming no dissociation of the solute, the molar mass is given by

{displaystyle M={{wK_{text{f}}} over {Delta T}}. }

Boiling-point elevation[edit]

The boiling point of a solution of an involatile solute is higher than that of the pure solvent, and the boiling-point elevation (ΔT) is directly proportional to the amount concentration for dilute solutions. When the composition is expressed as a molality, the proportionality constant is known as the ebullioscopic constant (K
b
) and is characteristic for each solvent. If w represents the mass fraction of the solute in solution, and assuming no dissociation of the solute, the molar mass is given by

{displaystyle M={{wK_{text{b}}} over {Delta T}}. }

See also[edit]

  • Mole map (chemistry)

References[edit]

  1. ^ a b International Union of Pure and Applied Chemistry (1993). Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry, 2nd edition, Oxford: Blackwell Science. ISBN 0-632-03583-8. p. 41. Electronic version.
  2. ^ «2018 CODATA Value: molar mass constant». The NIST Reference on Constants, Units, and Uncertainty. NIST. 20 May 2019. Retrieved 2019-05-20.
  3. ^ a b Wieser, M. E. (2006), «Atomic Weights of the Elements 2005» (PDF), Pure and Applied Chemistry, 78 (11): 2051–66, doi:10.1351/pac200678112051
  4. ^ «International union of pure and applied chemistry, commission on macromolecular nomenclature, note on the terminology for molar masses in polymer science». Journal of Polymer Science: Polymer Letters Edition. 22 (1): 57. 1984. Bibcode:1984JPoSL..22…57.. doi:10.1002/pol.1984.130220116.
  5. ^ Metanomski, W. V. (1991). Compendium of Macromolecular Nomenclature. Oxford: Blackwell Science. pp. 47–73. ISBN 0-632-02847-5.
  6. ^ The Engineering ToolBox Molecular Mass of Air
  7. ^ IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the «Gold Book») (1997). Online corrected version: (2006–) «relative molar mass». doi:10.1351/goldbook.R05270
  8. ^ The technical definition is that the relative molar mass is the molar mass measured on a scale where the molar mass of unbound carbon 12 atoms, at rest and in their electronic ground state, is 12. The simpler definition given here is equivalent to the full definition because of the way the molar mass constant is itself defined.
  9. ^ International Bureau of Weights and Measures (2006), The International System of Units (SI) (PDF) (8th ed.), p. 126, ISBN 92-822-2213-6, archived (PDF) from the original on 2021-06-04, retrieved 2021-12-16
  10. ^ «Atomic Weights and Isotopic Compositions for All Elements». NIST. Retrieved 2007-10-14.
  11. ^ «Author Guidelines – Article Layout». RSC Publishing. Retrieved 2007-10-14.
  12. ^ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. p. 21. ISBN 978-0-08-037941-8.
  13. ^ See, e.g., Weast, R. C., ed. (1972). Handbook of Chemistry and Physics (53rd ed.). Cleveland, OH: Chemical Rubber Co.
  14. ^ Possolo, Antonio; van der Veen, Adriaan M. H.; Meija, Juris; Hibbert, D. Brynn (2018-01-04). «Interpreting and propagating the uncertainty of the standard atomic weights (IUPAC Technical Report)». Pure and Applied Chemistry. 90 (2): 395–424. doi:10.1515/pac-2016-0402. S2CID 145931362.

External links[edit]

  • HTML5 Molar Mass Calculator Archived 2017-04-25 at the Wayback Machine web and mobile application.
  • Online Molar Mass Calculator with the uncertainty of M and all the calculations shown
  • Molar Mass Calculator Online Molar Mass and Elemental Composition Calculator
  • Stoichiometry Add-In for Microsoft Excel Archived 2011-05-11 at the Wayback Machine for calculation of molecular weights, reaction coefficients and stoichiometry. It includes both average atomic weights and isotopic weights.
  • Molar mass: chemistry second-level course.

Для того чтобы разобраться с понятием «молярная масса», необходимо вспомнить важный химический термин «моль». Моль тесно связан с химической константой – числом Авогадро и химическим элементом углерод (С), который взят за основу при определении количества вещества, равного 1 молю. Помнить наизусть его значение необязательно, любой электронный или бумажный справочник легко напомнит нам, что число Авогадро (оно обозначается NА) составляет 6,02х1023. Это число частиц вещества (количество молекул или атомов), которое содержится в одном его моле. Принято считать, что в 1 моле любого химического соединения содержится такое количество вещества, которое содержат 12 г атома углерода.

Простыми словами молярную массу можно идентифицировать как «вес 1 моля химического вещества».

В международной системе единиц СИ в соответствии с принятыми стандартами молярную массу определяют в граммах на моль (г/моль). В определенных случаях ее также указывают в кг/моль, если так удобнее производить расчеты. В процессе решения задач по химии молярную массу обозначают большой буквой «М».

Молярную массу не надо путать с весом молекулы, атома и иона, эти понятия отнюдь не тождественны, хотя их числовые величины могут и совпадать. Далеко не для всех химических веществ молярная масса и молекулярный вес равны друг другу. Молярная и молекулярная массы соединений имеют одинаковые значения для химических веществ, состоящих из атомов.

Важно

Не путайте молярную массу с весом молекулы!

Рассмотрим это на примере галогена из 7-й группы таблицы Менделеева – хлора (CL):
• атом хлора Cl «весит» 35,5;
• ион хлора Cl – 35,5;
• молекула хлора Cl2 – 71.
Отличаются между собой эти значения и для другого газа – азота (N2):
• молекула азота, состоящая из 2 атомов, имеет массу 28;
• атом элемента N – 14.

Вывод напрашивается сам по себе – молярные массы элемента, иона и вещества могут существенно различаться.

Как вычислить молярную массу

Чтобы рассчитать значение молярной массы химического вещества, целесообразно придерживаться следующего алгоритма:

  1. Подготовить таблицу Менделеева (она может понадобиться для определения валентности и атомных масс химических элементов).
  2. Правильно составить химическую формулу вещества, пользуясь знаниями об основных классах неорганических соединений и их свойствах и сведениями, почерпнутыми из таблицы Менделеева, например:
  • углекислый газ – СО2;
  • серная кислота – Н2SO4;
  • хлорид кальция CaCL2;
  • гидроксид алюминия Al(OH)3.

Прежде всего при составлении формул соединений необходимо помнить о валентности элементов, из которых они состоят.

  1. Определяем молекулярный вес и молярную массу каждого из вышеуказанных химических соединений (вес атомов опять берем в ячейке химического элемента в таблице Менделеева):
  • СО2 – 1 атом углерода (12) + 2 атома кислорода (32) = 44;
  • Н2SO4 – 2 атома водорода (2) + 1 атом серы (32) + 4 атома кислорода (64) = 98;
  • CaCL2 – 1 атом кальция (40) + 2 атома хлора (71) = 111;
  • Al(OH)3 – 1 атом алюминия (27) + 3 атома водорода (3) + 3 атома кислорода (48) = 78.

Как видно из приведенных примеров, для выполнения необходимых вычислений достаточно сложить значения атомных масс элементов, находящихся в составе сложных веществ. Для простых веществ следует взять этот показатель, относящийся к соответствующему элементу, из таблицы Менделеева, принимая во внимание количество атомов в одной молекуле вещества (индекс в его формуле).

  1. Определяем массу одной молекулы каждого из этих неорганических соединений с помощью числа Авогадро:
  • m(СО2) = Мr(СО2) : NA= 44:6,02·1023 = 7,3·1023 г;
  • m(H2SO4) = Мr(H2SO4) : NA= 98:6,02·1023 = 16,28·1023 г;
  • m(CaCL2) = Мr(CaCL2) : NA= 111:6,02·1023 = 18,5·1023 г;
  • m(Al(OH)3) = Мr(Al(OH)3) : NA= 78:6,02·1023 = 13,0·1023 г.

Практическое значение молярной массы вещества

Термин «молярная масса» широко используется в таких научных дисциплинах, как химия и физика. Значения молярных масс соединений часто требуется вычислять в химической промышленности при разработке полимерных комплексов и в ряде других ситуаций. Современную фармакологию также трудно представить без проведения расчетов этой величины.

Молярная масса – одно из ключевых понятий при проведении биохимических исследований.

Таким образом, молярную массу необходимо уметь вычислять не только ученым-химикам и сотрудникам химических лабораторий, но и специалистам из ряда других областей науки, фармакологам и работникам ряда отраслей промышленного производства.

Тест по теме “Молярная масса”

В уроке 5 «Моль и молярная масса» из курса «Химия для чайников» рассмотрим моль как единицу измерения количества вещества; дадим определение числу Авогадро, а также научимся определять молярную массу и решать задачи на количество вещества. Базой для данного урока послужат основы химии, изложенные в прошлых уроках, так что если вы изучаете химию с нуля, то рекомендую их просмотреть хотя бы мельком.

Единица измерения количества вещества

До этого урока мы обсуждали лишь индивидуальные молекулы и атомы, а их массы мы выражали в атомных единицах массы. В реальной жизни с индивидуальными молекулами работать невозможно, потому что они ничтожно малы. Для этого химики взвешивают вещества ни в а.е.м., а в граммах.

Единица количества вещества

Чтобы перейти от молекулярной шкалы измерения масс в лабораторную шкалу, используют единицу измерения количества вещества под названием моль. 1 моль содержит 6,022·1023 частиц (атомов или молекул) и является безразмерной величиной. Число 6,022·1023 носит название Число Авогадро, которое определяется как число частиц, содержащихся в 12 г атомов углерода 12C. Важно понимать, что 1 моль любого вещества содержит всегда одно и то же число частиц (6,022·1023).

Число Авогадро

Как уже было сказано, термин «моль» применяется не только к молекулам, но также и к атомам. Например, если вы говорите о моле гелия (He), то это означает, что вы имеет количество равное 6,022·1023 атомов. Точно так же, 1 моль воды (H2O) подразумевает количество равное 6,022·1023 молекул. Однако чаще всего моль применяют именно к молекулам.

Молярная масса вещества

Молярная масса – это масса 1 моля вещества, выраженная в граммах. Молярную массу одного моля любого химического элемента без труда находят из таблицы Менделеева, так как молярная масса численно равна атомной массе, но размерности у них разные (молярная масса имеет размерность г/моль). Запишите и запомните формулы для вычисления молярной массы, количества вещества и числа молекул:

  • Молярная масса формула M=m/n
  • Количество вещества формула n=m/M
  • Число молекул формула N =NA·n

где m — масса вещества, n — количество вещества (число молей), М — молярная масса, N — число молекул, NA — число Авогадро. Благодаря молярной массе вещества химики могут вести подсчет атомов и молекул в лаборатории просто путем их взвешивания. Этим и удобно использование понятия моль.

На рисунке изображены четыре колбы с различными веществами, но в каждой из них всего 1 моль вещества. Можете перепроверить, используя формулы выше.

Молярная масса вещества

Задачи на количество вещества

Пример 1. Сколько граммов Н2, Н2O, СН3ОН, октана (С8Н18) и газа неона (Ne) содержится в 1 моле?

Решение: Молекулярные массы (в атомных единицах массы) перечисленных веществ приведены в таблице Менделеева. 1 моль каждого из названных веществ имеет следующую массу:

Поскольку массы, указанные в решении примера 1, дают правильные относительные массы взвешиваемых молекул, указанная масса каждого из перечисленных веществ содержит одинаковое число молекул. Этим и удобно использование понятия моля. Нет даже необходимости знать, чему равно численное значение моля, хотя мы уже знаем, что оно составляет 6,022·1023; эта величина называется числом Авогадро и обозначается символом NA. Переход от индивидуальных молекул к молям означает увеличение шкалы измерения в 6,022·1023 раз. Число Авогадро представляет собой также множитель перевода атомных единиц массы в граммы: 1 г = 6,022·1023 а.е.м. Если мы понимаем под молекулярной массой массу моля вещества, то ее следует измерять в граммах на моль; если же мы действительно имеем в виду массу одной молекулы, то она численно совпадает
с молекулярной массой вещества, но выражается в атомных единицах массы на одну молекулу. Оба способа выражения молекулярной массы правильны.

Пример 2. Сколько молей составляют и сколько молекул содержат 8 г газообразного кислорода O2?

Решение: Выписываем из таблицы Менделеева атомную массу атома кислорода (O), которая равна 15,99 а.е.м, округляем до 16. Так как у нас молекула кислорода, состоящая из двух атомов O, то ее атомная масса равна 16×2=32 а.е.м. Хорошо, а теперь переводим ее в молярную массу: 32 а.е.м = 32 г/моль. Это означает, что 1 моль (6,022·1023 молекул) O2 имеет массу 32 грамма. Ну и в заключении по формулам выше находим количество вещества (моль) и число молекул, содержащихся в 8 граммах O2:

  • n = m / M = 8г / 32г/моль = 0,25 моль
  • N = NA × n = 6,022·1023 × 0,25 = 1,505·1023 молекул

Пример 3. 1 молекула Н2 реагирует с 1 молекулой Сl2, в результате чего образуются 2 молекулы газообразного хлористого водорода НСl. Какую массу газообразного хлора необходимо использовать, чтобы он полностью прореагировал с 1 килограммом (кг) газообразного водорода?

Решение: Молекулярные массы H2 и Clравны 2,0160 и 70,906 г/моль соответственно. Следовательно, в 1000 г H2 содержится

Даже не выясняя, сколько молекул содержится в одном моле вещества, мы можем быть уверены, что 496 моля Clсодержат такое же число молекул, как и 496,0 моля, или 1000 г, H2. Сколько же граммов Clсодержится в 496 молях этого вещества? Поскольку молекулярная масса Clравна 70,906 г/моль, то

Пример 4. Сколько молекул H2 и Cl2 принимает участие в реакции, описанной в примере 3?

Решение: В 496 молях любого вещества должно содержаться 496 моля × 6,022·1023 молекул/моль, что равно 2,99·1026 молекул.

Чтобы наглядно показать, сколь велико число Авогадро, приведем такой пример: 1 моль кокосовых орехов каждый диаметром 14 сантиметров (см) мог бы заполнить такой объем, какой занимает наша планета Земля. Использование молей в химических расчетах рассматривается в следующей главе, но представление об этом пришлось ввести уже здесь, поскольку нам необходимо знать, как осуществляется переход от молекулярной шкалы измерения масс к лабораторной шкале.

Надеюсь урок 5 «Моль и молярная масса» был познавательным и понятным. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии.

Моль — условное количество вещества

Добавлено: 3 октября 2021 в 12:58

Моль и молярная масса: простое объяснение с примерами

Химия — наука, изучающая взаимодействие веществ на атомном и молекулярном уровнях. Эти процессы значительно отличаются от привычного нам макроуровня и поэтому требуют специфических подходов, в том числе к «подсчету» и «взвешиванию». Школьный курс химии включает понятия «моль» и «молярная масса». Они кажутся сложными, но если разобраться, то вы без труда поймете сущность этих понятий и научитесь ими пользоваться при решении задач.

Моль

Понятие «моль» попытаемся разобрать и, самое главное, понять на примере всем знакомой реакции взаимодействия кислорода и водорода. Когда одна молекула O2 соединяется с двумя молекулами H2, получается две молекулы H2O:

O2 + 2H2 = 2H2O

То есть, чтобы максимально полно провести химическую реакцию, мы должны взять на каждую молекулу кислорода две молекулы водорода. Итак, у нас есть 100 г кислорода. Сколько понадобится водорода для протекания процесса? И тут возникает первый вопрос: сколько молекул в 100 г кислорода? Наверное, миллиарды или даже миллиарды миллиардов? И сколько их в 100 г водорода? Уж точно в не в 2 раза меньше. Как вообще подсчитать молекулы, ведь они бывают совершенно разными, «тяжелыми» и «легкими». Этими вопросами задавались и люди, закладывавшие основу современной химической науки.

Был найден простой выход, который помогает легко и изящно решить проблему. Химики решили взять за единицу измерения не одну молекулу, а определенное их количество, причем очень большое. Таким образом эта единица измерения приводит микроуровень к макроуровню. Она называется «моль».

Моль — это количество вещества из 6,02214076⋅1023 атомов или молекул. Оно не имеет физического смысла и изначально было привязано к массе определенного количества (12 граммов) углерода-12, но позже переопределено, как и многие другие единицы системы СИ. В школьных расчетах количество структурных единиц в моле, которое также называется постоянной Авогадро, обычно округляют до 6,022⋅1023 и обозначают NA.

С этой величиной связано другое химическое понятие — «количество вещества», то есть количество структурных единиц в определенной его порции. Оно обозначается буквой ν (ню).

Примеры

В стакане содержится 2 моль воды. Сколько молекул воды находится в стакане?

N = ν⋅ NA =2 ⋅ 6,022⋅1023 = 12,044⋅1023 молекул воды.

Также можно решить обратную задачу. Сколько молей вещества составляют 24,088⋅1023 молекул воды?

ν⋅ = N / NA = 24,088⋅1023 / 6,022⋅1023 = 4 моля.

Моль и молярная масса: простое объяснение с примерами

Моль и молярная масса: простое объяснение с примерами

Молярная масса

Итак, мы поняли, что моль — условное количество вещества, выбранное для удобства химиков. Это даже не миллиарды миллиардов, как мы предположили ранее, а миллиарды триллионов, что никак не облегчает задачу подсчета этих структурных единиц. Как же все-таки узнать, сколько атомов или молекул в 100 граммах того или иного вещества? Теперь хорошо бы связать количество вещества и его массу, ведь это не одно и то же. Нам поможет «молярная масса» — то есть масса 1 моль вещества или масса 6,022⋅1023 структурных единиц этого вещества.

Итак, молярная масса равна массе порции вещества m к количеству молекул ν в его порции:

М = m / ν.

Вооружившись этим знанием, мы можем переводить граммы в число молекул и наоборот. При этом следует учесть, что молярная масса численно идентична молекулярной массе (то есть массе молекулы), выраженной в атомных единицах массы, и относительной молекулярной массе.

Пример

Найдем массу 5 моль воды.

Чтобы решить эту задачу, обратимся к формуле молярной массы и выразим из нее массу:

m = М ⋅ ν

В этой формуле мы знаем количество вещества ν = 5 моль, а молярную массу сложной молекулы нужно определить, как сумму молярных масс составляющих ее химических элементов:

M (H2O) = 2 ⋅M (H) + M (O)

Моль и молярная масса: простое объяснение с примерами

Моль и молярная масса: простое объяснение с примерами

Где взять молярные массы кислорода и водорода (в соединение входит два атома водорода, поэтому его молярную массу умножаем на 2)?

Для этого нам понадобится таблица Менделеева и значение «относительной атомной массы», которая, как мы уже знаем, идентична молекулярной. Это значение приведено для каждого химического элемента и для водорода равно 1,00797 (то есть близко к 1), для углерода — близко к 6, для кислорода — около 16. Подставим соответствующие значения в исходную формулу и получим:

M (H2O) = 2 ⋅M (H) + M (O) = 2 ⋅ 1 + 16 = 18 г/моль.

То есть масса 1 моль воды составляет 18 граммов. Теперь можем подсчитать массу 5 моль воды:

m = М ⋅ ν = 18 ⋅ 5 = 90 г.

Аналогичным образом мы можем подсчитать количество вещества, которое содержится в определенном образце заданной массы. Для примера возьмем оксид алюминия Al2O3 и узнаем, сколько моль в 400 граммах этого вещества. Для этого выразим количество вещества через молярную массу и подставим исходные данные:

ν = m / М = 400 / (2 ⋅ М (Al) + 3 ⋅ (O)) = 400 / (2 ⋅ 75 + 3 ⋅ 16) = 400 / (150 + 48) = 400 / 198 ≈ 2,02 моль.


Занимайтесь на курсах ЕГЭ и ОГЭ в паре TwoStu и получите максимум баллов на экзамене:

Владислав Барышников

Эксперт по подготовке к ЕГЭ, ОГЭ и ВПР

Задать вопрос

Закончил Московский физико-технический институт (Физтех) по специальности прикладная физика и математика. Магистр физико-математических наук. Преподавательский стаж более 13 лет. Соучредитель курсов ЕГЭ и ОГЭ в паре TwoStu.

Читайте также:

Молярная масса


Молярная масса

4.2

Средняя оценка: 4.2

Всего получено оценок: 848.

4.2

Средняя оценка: 4.2

Всего получено оценок: 848.

Атомы и молекулы – мельчайшие частицы вещества, поэтому в качестве единицы измерения можно выбрать массу одного из атомов и выражать массы других атомов в соотношении с выбранной. Так что же такое молярная масса, и какова ее размерность?

Что такое молярная масса?

Основоположником теории атомных масс был ученый Дальтон, который составил таблицу атомных масс и принял массу атома водорода за единицу.

Молярная масса – это масса одного моля вещества. Моль, в свою очередь, – количество вещества, в котором содержится определенное количество мельчайших частиц, которые участвуют в химических процессах. Количество молекул, содержащихся в одном моле, называют числом Авогадро. Эта величина является постоянной и не изменяется.

Формула числа Авогадро

Рис. 1. Формула числа Авогадро.

Таким образом, молярная масса вещества – это масса одного моля, в котором находится 6,02*10^23 элементарных частиц.

Число Авогадро получило свое название в честь итальянского ученого Амедео Авагадро, который доказал, что число молекул в одинаковых объемах газов всегда одинаково

Молярная масса в Международной системе СИ измеряется в кг/моль, хотя обычно эту величину выражают в грамм/моль. Эта величина обозначается английской буквой M, а формула молярной массы выглядит следующим образом:

M=m/v,

где m – масса вещества, а v – количество вещества.

Расчет молярной массы

Рис. 2. Расчет молярной массы.

Как найти молярную массу вещества?

Вычислить молярную массу того или иного вещества поможет таблица Д. И. Менделеева. Возьмем любое вещество, например, серную кислоту.Ее формула выглядит следующим образом: H2 SO4. Теперь обратимся к таблице и посмотрим, какова атомная масса каждого из входящих в состав кислоты элементов. Серная кислота состоит из трех элементов – водород, сера, кислород. Атомная масса этих элементов соответственно – 1, 32, 16.

Получается, что суммарная молекулярная масса равна 98 атомных единиц массы (1*2+32+16*4). Таким образом, мы выясняли, что один моль серной кислоты весит 98 грамм.

Молярная масса вещества численно равна относительной молекулярной массе, если структурными единицами вещества являются молекулы. Молярная масса вещества также может быть равна относительной атомной массе, если структурными единицами вещества являются атомы.

Вплоть до 1961 года за атомную единицу массы принимали атом кислорода, но не целый атом а его 1/16 часть. При этом химическая и физическая единицы массы не были одинаковыми. Химическая была на 0,03% больше, чем физическая.

В настоящее время в физике и химии принята единая система измерения. В качестве стандартной е.а.м. выбрана 1/12 часть массы атома углерода.

Формула единицы атомной массы углерода

Рис. 3. Формула единицы атомной массы углерода.

Молярная масса любого газа или пара измеряется очень легко. Достаточно использовать контроль. Один и тот же объем газообразного вещества равен по количеству вещества другому при одинаковой температуре. Известным способом измерения объема пара является определение количество вытесненного воздуха. Такой процесс осуществляется с использованием бокового отвода, ведущего к измерительному устройству.

Понятие молярной массы является очень важным для химии. Ее расчет необходим для создания полимерных комплексов и множества других реакций. В фармацевтике с помощью молярной массы определяют концентрацию данного вещества в субстанции. Также молярная масса важна при провидении биохимических исследований (обменный процесс в элементе).

В наше время благодаря развитию науки известны молекулярные массы практически всех составляющих крови, в том числе и гемоглобина.

Заключение

Что мы узнали?

В 8 классе по химии важной темой является «молярная масса вещества». Молярная масса – важное физическое и химическое понятие. Молярная масса — характеристика вещества, отношение массы вещества к количеству молей этого вещества, то есть масса одного моля вещества. измеряется она в кг/моль или грамм/моль.

Тест по теме

Доска почёта

Доска почёта

Чтобы попасть сюда — пройдите тест.

  • Александр Котков

    10/10

  • Регина Медникова

    10/10

  • Юля Владимировна

    10/10

  • Ольга Королёва

    8/10

  • Дима Торопов

    10/10

Оценка доклада

4.2

Средняя оценка: 4.2

Всего получено оценок: 848.


А какая ваша оценка?

В этой статье мы коснемся нескольких краеугольных понятий в химии, без которых совершенно невозможно
решение задач. Старайтесь понять смысл физических величин, чтобы усвоить эту тему.

Я постараюсь приводить как можно больше примеров по ходу этой статьи, в ходе изучения вы увидите множество примеров
по данной теме.

Моль в химии

Относительная атомная масса — Ar

Представляет собой массу атома, выраженную в атомных единицах массы. Относительные атомные массы указаны в периодической
таблице Д.И. Менделеева. Так, один атом водорода имеет атомную массу = 1, кислород = 16, кальций = 40.

Относительная молекулярная масса — Mr

Относительная молекулярная масса складывается из суммы относительных атомных масс всех атомов, входящих в состав вещества.
В качестве примера найдем относительные молекулярные массы кислорода, воды, перманганата калия и медного купороса:

Mr (O2) = (2 × Ar(O)) = 2 × 16 = 32

Mr (H2O) = (2 × Ar(H)) + Ar(O) = (2 × 1) + 16 = 18

Mr (KMnO4) = Ar(K) + Ar(Mn) + (4 × Ar(O)) = 39 + 55 + (4 * 16) = 158

Mr (CuSO4*5H2O) = Ar(Cu) + Ar(S) + (4 × Ar(O)) + (5 × ((Ar(H) × 2) +
Ar(O))) = 64 + 32 + (4 × 16) + (5 × ((1 × 2) + 16)) = 160 + 5 * 18 = 250

Моль и число Авогадро

Моль — единица количества вещества (в системе единиц СИ), определяемая как количество вещества, содержащее столько же структурных единиц
этого вещества (молекул, атомов, ионов) сколько содержится в 12 г изотопа 12C, т.е. 6 × 1023.

Число Авогадро (постоянная Авогадро, NA) — число частиц (молекул, атомов, ионов) содержащихся в одном моле любого вещества.

Число Авогадро

Больше всего мне хотелось бы, чтобы вы поняли физический смысл изученных понятий. Моль — международная единица количества вещества, которая
показывает, сколько атомов, молекул или ионов содержится в определенной массе или конкретном объеме вещества. Один моль любого вещества
содержит 6.02 × 1023 атомов/молекул/ионов — вот самое важное, что сейчас нужно понять.

Иногда в задачах бывает дано число Авогадро, и от вас требуется найти, какое вам дали количество вещества (моль). Количество вещества в химии
обозначается N, ν (по греч. читается «ню»).

Рассчитаем по формуле: ν = N/NA количество вещества 3.01 × 1023 молекул воды и 12.04 × 1023 атомов углерода.

Число Авогадро пример

Мы нашли количества вещества (моль) воды и углерода. Сейчас это может показаться очень абстрактным, но, иногда не зная, как найти
количество вещества, используя число Авогадро, решение задачи по химии становится невозможным.

Молярная масса — M

Молярная масса — масса одного моля вещества, выражается в «г/моль» (грамм/моль). Численно совпадает с изученной нами ранее
относительной молекулярной массой.

Рассчитаем молярные массы CaCO3, HCl и N2

M (CaCO3) = Ar(Ca) + Ar(C) + (3 × Ar(O)) = 40 + 12 + (3 × 16) = 100 г/моль

M (HCl) = Ar(H) + Ar(Cl) = 1 + 35.5 = 36.5 г/моль

M (N2) = Ar(N) × 2 = 14 × 2 = 28 г/моль

Полученные знания не должны быть отрывочны, из них следует создать цельную систему. Обратите внимание: только что мы рассчитали
молярные массы — массы одного моля вещества. Вспомните про число Авогадро.

Получается, что, несмотря на одинаковое число молекул в 1 моле (1 моль любого вещества содержит 6.02 × 1023 молекул),
молекулярные массы отличаются. Так, 6.02 × 1023 молекул N2 весят 28 грамм, а такое же количество молекул
HCl — 36.5 грамм.

Это связано с тем, что, хоть количество молекул одинаково — 6.02 × 1023, в их состав входят разные атомы, поэтому и
массы получаются разные.

Молярная масса

Часто в задачах бывает дана масса, а от вас требуется рассчитать количество вещества, чтобы перейти к другому веществу в реакции.
Сейчас мы определим количество вещества (моль) 70 грамм N2, 50 грамм CaCO3, 109.5 грамм HCl. Их молярные
массы были найдены нам уже чуть раньше, что ускорит ход решения.

Молярная масса и количество вещества

ν (CaCO3) = m(CaCO3) : M(CaCO3) = 50 г. : 100 г/моль = 0.5 моль

ν (HCl) = m(HCl) : M(HCl) = 109.5 г. : 36.5 г/моль = 3 моль

Иногда в задачах может быть дано число молекул, а вам требуется рассчитать массу, которую они занимают. Здесь нужно использовать
количество вещества (моль) как посредника, который поможет решить поставленную задачу.

Предположим нам дали 15.05 × 1023 молекул азота, 3.01 × 1023 молекул CaCO3 и 18.06 × 1023 молекул
HCl. Требуется найти массу, которую составляет указанное число молекул. Мы несколько изменим известную формулу, которая поможет нам связать
моль и число Авогадро.

Молярная масса, количество вещества и число Авогадро

Теперь вы всесторонне посвящены в тему. Надеюсь, что вы поняли, как связаны молярная масса, число Авогадро и количество вещества.
Практика — лучший учитель. Найдите самостоятельно подобные значения для оставшихся CaCO3 и HCl.

Молярный объем

Молярный объем — объем, занимаемый одним молем вещества. Примерно одинаков для всех газов при стандартной температуре
и давлении составляет 22.4 л/моль. Он обозначается как — VM.

Подключим к нашей системе еще одно понятие. Предлагаю найти количество вещества, количество молекул и массу газа объемом
33.6 литра. Поскольку показательно молярного объема при н.у. — константа (22.4 л/моль), то совершенно неважно, какой газ мы
возьмем: хлор, азот или сероводород.

Запомните, что 1 моль любого газа занимает объем 22.4 литра. Итак, приступим к решению задачи. Поскольку какой-то газ
все же надо выбрать, выберем хлор — Cl2.

Молярная масса, количество вещества, число Авогадро и молярный объем

Молярная масса, количество вещества, число Авогадро и молярный объем

Моль (количество вещества) — самое гибкое из всех понятий в химии. Количество вещества позволяет вам перейти и к
числу Авогадро, и к массе, и к объему. Если вы усвоили это, то главная задача данной статьи — выполнена :)

Количество вещества в химии

Относительная плотность и газы — D

Относительной плотностью газа называют отношение молярных масс (плотностей) двух газов. Она показывает, во сколько раз одно вещество
легче/тяжелее другого. D = M (1 вещества) / M (2 вещества).

В задачах бывает дано неизвестное вещество, однако известна его плотность по водороду, азоту, кислороду или
воздуху. Для того чтобы найти молярную массу вещества, следует умножить значение плотности на молярную массу
газа, по которому дана плотность.

Запомните, что молярная масса воздуха = 29 г/моль. Лучше объяснить, что такое плотность и с чем ее едят на примере.
Нам нужно найти молярную массу неизвестного вещества, плотность которого по воздуху 2.5

Плотность

Предлагаю самостоятельно решить следующую задачку (ниже вы найдете решение): «Плотность неизвестного вещества по
кислороду 3.5, найдите молярную массу неизвестного вещества»

Относительная плотность

Относительная плотность и водный раствор — ρ

Пишу об этом из-за исключительной важности в решении
сложных задач, высокого уровня, где особенно часто упоминается плотность. Обозначается греческой буквой ρ.

Плотность является отражением зависимости массы от вещества, равна отношению массы вещества к единице его объема. Единицы
измерения плотности: г/мл, г/см3, кг/м3 и т.д.

Для примера решим задачку. Объем серной кислоты составляет 200 мл, плотность 1.34 г/мл. Найдите массу раствора. Чтобы не
запутаться в единицах измерения поступайте с ними как с самыми обычными числами: сокращайте при делении и умножении — так
вы точно не запутаетесь.

Задача на плотность

Иногда перед вами может стоять обратная задача, когда известна масса раствора, плотность и вы должны найти объем. Опять-таки,
если вы будете следовать моему правилу и относится к обозначенным условным единицам «как к числам», то не запутаетесь.

В ходе ваших действий «грамм» и «грамм» должны сократиться, а значит, в таком случае мы будем делить массу на плотность. В противном случае
вы бы получили граммы в квадрате :)

К примеру, даны масса раствора HCl — 150 грамм и плотность 1.76 г/мл. Нужно найти объем раствора.

Плотность раствора

Массовая доля — ω

Массовой долей называют отношение массы растворенного вещества к массе раствора. Важно заметить, что в понятие раствора входит
как растворитель, так и само растворенное вещество.

Массовая доля вычисляется по формуле ω (вещества) = m (вещества) / m (раствора). Полученное число будет показывать массовую долю
в долях от единицы, если хотите получить в процентах — его нужно умножить на 100%. Продемонстрирую это на примере.

Расчет массовой доли

Решим несколько иную задачу и найдем массу чистой уксусной кислоты в широко известной уксусной эссенции.

Массовая доля

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2022

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение
(в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов
без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования,
обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

  • Как пишется молоденьких или молоденьких
  • Как пишется молится или молиться
  • Как пишется молитва или малитва
  • Как пишется молескин группа
  • Как пишется молекулярная формула