Varje elev som noggrant studerade det periodiska systemet, märkte förmodligen att det, förutom numret på ett kemiskt element, innehåller information om vikten av dess atom. I den här artikeln ska vi titta på vad molmassa är och var den används.
Vad är en mullvad?
Innan du svarar på frågan "vad är molmassan", är det nödvändigt att förstå en så viktig storhet i kemin som mullvaden.
På 1800-talet kom Amedeo Avogadro, som noggrant studerade Gay-Lussac-lagen för ideala gaser i en isokorisk process, till slutsatsen att lika volymer av olika ämnen under identiska förhållanden (temperatur och tryck) innehåller lika många av atomer eller molekyler. Avogadros idéer stred mot dåtidens teorier om den kemiska strukturen och beteendet hos gasformiga ämnen, så de accepterades bara ett halvt sekel senare.
I början av 1900-talet var det med hjälp av modernare teknologier möjligt att bestämma antalet vätemolekyler i 2 gram av denna gas. Denna mängd kallas"mol". Termen i sig introducerades av Wilhelm Ostwald, från latin översätts det som "hög", "kluster".
1971 blev mullvaden en av de 7 grundläggande måttenheterna i SI-systemet. För närvarande förstås 1 mol som antalet kiselatomer som finns i en ideal sfär med en massa på 0,028085 kg. Själva antalet partiklar som motsvarar 1 mol kallas Avogadros tal. Den är ungefär 6,021023.
Vad är molmassa?
Nu kan vi återgå till ämnet för artikeln. Mol och molmassa är två inbördes relaterade kvantiteter. Den andra är vikten av en mol av något ämne. Uppenbarligen bestämmer typen av kemiskt element eller sammansättningen av molekylen av en viss gas direkt molmassan. Enligt denna definition kan följande uttryck skrivas:
M=ma NA.
Där ma är massan av en atom, NA är Avogadros tal. Det vill säga, för att få värdet på M är det nödvändigt att multiplicera vikten av en partikel (molekyl, atom, atomkluster) med Avogadro-talet.
Som noterades i inledningen av artikeln innehåller varje grundämne i det periodiska systemet information om dess atommassa. Det är vikten i gram per mol. Uppenbarligen, för att få molmassan i kg / mol, bör tabellvärdet divideras med 1000. Till exempel, för niob vid nummer 41, ser vi talet 92,9, det vill säga 1 mol av dess atomer har en vikt av 92,9 gram.
Var används M i kemi?
Känner nuvad är molmassa, fundera över var den används inom kemi.
Begreppet ämnesmängd och molvikt spelar en viktig roll vid beredningen av kemiska reaktioner, eftersom de bara går med ett strikt förhållande av reagens. Till exempel, reaktionen av väteförbränning med bildandet av en vattenmolekyl visas nedan:
2H2+ O2=2H2O.
Det kan ses att 2 mol väte, som har en massa på 4 gram, reagerar utan rester med 1 mol syre som väger 32 gram. Som ett resultat bildas 2 mol vattenmolekyler, med en indikator på 36 gram. Från dessa siffror är det tydligt att i processen med kemiska omvandlingar bevaras massan. I verkligheten är vikten av reaktanterna och omvandlingsprodukterna något annorlunda. Denna lilla skillnad beror på reaktionens termiska effekt. Massskillnaden kan beräknas genom att använda Einsteins formel för att relatera vikt och energi.
Inom kemi är begreppet molmassa också nära relaterat till koncentrationen med samma namn. Vanligtvis kännetecknas fasta ämnen som är lösliga i vätskor av antalet mol i en liter, det vill säga molkoncentrationen.
Det är viktigt att förstå att värdet i fråga endast är konstant för ett givet kemiskt element eller en specifik förening, till exempel för H2 det är 2 g/mol, och för O 3 - 48 g/mol. Om dess värde för en förening är större än för en annan, betyder det att den första substansens elementarpartikel har en större massa än den andra.
Gaser och deras molvolym
Molarmassa är också relaterad till idealfysikgaser. Det används i synnerhet vid bestämning av volymen av ett gassystem under specifika yttre förhållanden, om mängden av ämnet är känd.
Ideala gaser beskrivs av Clapeyron-Mendeleev-ekvationen, som ser ut så här:
PV=nRT.
Här är n mängden ämne som är relaterad till molmassan enligt följande:
n=m / M.
Volymen av en gas kan bestämmas om dess m, temperatur T och tryck P är kända med hjälp av följande formel:
V=mRT / (MP).
En molar volym är en som, vid 0 oC och ett tryck på en atmosfär, upptar 1 mol av vilken gas som helst. Från formeln ovan kan du beräkna detta värde, det är 22,4 liter.
