Fiecare student care a studiat cu atenție tabelul periodic, probabil a observat că, pe lângă numărul unui element chimic, acesta conține informații despre greutatea atomului său. În acest articol, ne vom uita la ce este masa molară și unde este utilizată.
Ce este o aluniță?
Înainte de a răspunde la întrebarea „care este masa molară”, este necesar să înțelegem o cantitate atât de importantă în chimie precum molul.
În secolul al XIX-lea, Amedeo Avogadro, studiind cu atenție legea Gay-Lussac pentru gazele ideale într-un proces izocor, a ajuns la concluzia că volume egale de substanțe diferite în condiții identice (temperatură și presiune) conțin un număr egal. de atomi sau molecule. Ideile lui Avogadro au contrazis teoriile din acea vreme despre structura chimică și comportamentul substanțelor gazoase, așa că au fost acceptate abia o jumătate de secol mai târziu.
La începutul secolului al XX-lea, cu ajutorul unor tehnologii mai moderne, a fost posibil să se determine numărul de molecule de hidrogen din 2 grame din acest gaz. Această cantitate se numește„mol”. Termenul în sine a fost introdus de Wilhelm Ostwald, din latină se traduce prin „grămadă”, „cluster”.
În 1971, alunița a devenit una dintre cele 7 unități de măsură de bază din sistemul SI. În prezent, 1 mol este înțeles ca numărul de atomi de siliciu care este conținut într-o sferă ideală cu o masă de 0,028085 kg. Însuși numărul de particule care corespunde unui mol se numește numărul lui Avogadro. Este de aproximativ 6,021023.
Ce este masa molară?
Acum putem reveni la subiectul articolului. Mole și masa molară sunt două cantități interdependente. Al doilea este greutatea unui mol din orice substanță. Evident, tipul de element chimic sau compoziția moleculei unui anumit gaz determină direct masa molară. Conform acestei definiții, se poate scrie următoarea expresie:
M=ma NA.
Unde ma este masa unui atom, NA este numărul lui Avogadro. Adică, pentru a obține valoarea lui M, este necesar să înmulțim greutatea unei particule (molecule, atom, grup atomic) cu numărul Avogadro.
După cum sa menționat în introducerea articolului, fiecare element din tabelul periodic conține informații despre masa sa atomică. Este greutatea în grame pe mol. Evident, pentru a obține masa molară în kg/mol, valoarea tabelară ar trebui împărțită la 1000. De exemplu, pentru niobiul la numărul 41, vedem numărul 92,9, adică 1 mol din atomii săi are o greutate de 92,9 grame..
Unde se folosește M în chimie?
Știu acumce este masa molară, luați în considerare unde este folosită în chimie.
Conceptul de cantitate de substanță și greutate molară joacă un rol important în pregătirea reacțiilor chimice, deoarece acestea merg doar cu un raport strict de reactivi. De exemplu, reacția arderii hidrogenului cu formarea unei molecule de apă este prezentată mai jos:
2H2+ O2=2H2O.
Se poate observa că 2 moli de hidrogen, care au o masă de 4 grame, reacţionează fără reziduuri cu 1 mol de oxigen cântărind 32 de grame. Ca urmare, se formează 2 moli de molecule de apă, cu un indicator de 36 de grame. Din aceste cifre reiese clar că în procesul transformărilor chimice masa este conservată. În realitate, greutatea reactanților și a produselor de conversie este ușor diferită. Această mică diferență se datorează efectului termic al reacției. Diferența de masă poate fi calculată utilizând formula lui Einstein pentru a lega greutatea și energia.
În chimie, conceptul de masă molară este, de asemenea, strâns legat de concentrația cu același nume. De obicei, solidele care sunt solubile în lichide se caracterizează prin numărul de moli într-un litru, adică prin concentrația molară.
Este important să înțelegeți că valoarea luată în considerare este constantă numai pentru un anumit element chimic sau un anumit compus, de exemplu, pentru H2este 2 g/mol și pentru O 3 - 48 g/mol. Dacă valoarea sa pentru un compus este mai mare decât pentru altul, atunci aceasta înseamnă că particula elementară a primei substanțe în sine are o masă mai mare decât cea de-a doua.
Gaze și volumul lor molar
Masa molară este, de asemenea, legată de fizica idealăgazele. În special, se utilizează la determinarea volumului unui sistem de gaz în condiții externe specifice, dacă se cunoaște cantitatea de substanță.
Gazele ideale sunt descrise de ecuația Clapeyron-Mendeleev, care arată astfel:
PV=nRT.
Aici n este cantitatea de substanță care este legată de masa molară, după cum urmează:
n=m / M.
Volumul unui gaz poate fi determinat dacă m, temperatura T și presiunea P sunt cunoscute, folosind următoarea formulă:
V=mRT / (MP).
Un volum molar este unul care, la 0 oC și o presiune de o atmosferă, ocupă 1 mol de orice gaz. Din formula de mai sus, puteți calcula această valoare, este de 22,4 litri.
