Для измерения массы атома используется относительная атомная масса, которая выражается в атомных единицах массы (а. е. м.). Относительная молекулярная масса складывается из относительных атомных масс веществ.

Понятия

Для осознания, что такое относительная атомная масса в химии, следует понимать, что абсолютная масса атома слишком мала, чтобы выражать её в граммах, а тем более в килограммах. Поэтому в современной химии за атомную единицу массы (а. е. м.) взята 1/12 часть массы углерода. Относительная атомная масса равна отношению абсолютной массы к 1/12 абсолютной массы углерода. Другими словами относительная масса отражает, во сколько раз масса атома конкретного вещества превышает 1/12 массы атома углерода. Например, относительная масса азота - 14, т.е. атом азота содержит 14 а. е. м. или в 14 раз больше, чем 1/12 часть атома углерода.

Рис. 1. Атомы и молекулы.

Среди всех элементов водород самый лёгкий, его масса равна 1 единице. Самые тяжёлые атомы имеют массу в 300 а. е. м.

Молекулярная масса - значение, показывающее, во сколько раз масса молекулы превышает 1/12 часть массы углерода. Также выражается в а. е. м. Масса молекулы складывается из массы атомов, поэтому для вычисления относительной молекулярной массы необходимо сложить значения масс атомов вещества. Например, относительная молекулярная масса воды равна 18. Это значение складывается из относительных атомных масс двух атомов водорода (2) и одного атома кислорода (16).

Рис. 2. Углерод в периодической таблице.

Как видно, эти два понятия имеют несколько общих характеристик:

• относительная атомная и молекулярная массы вещества - безразмерные величины;
• относительная атомная масса имеет обозначение A r , молекулярная - M r ;
• единица измерения одинакова в обоих случаях - а. е. м.

Молярная и молекулярная массы совпадают численно, но отличаются по размерности. Молярная масса - это отношение массы вещества к количеству молей. Она отражает массу одного моля, который равен числу Авогадро, т.е. 6,02 ⋅ 10 23 . Например, 1 моль воды весит 18 г/моль, а M r (Н 2 О) = 18 а. е. м. (тяжелее в 18 раз одной атомной единицы массы).

Как рассчитать

Чтобы выразить относительную атомную массу математически, следует определить, что 1/2 часть углерода или одна атомная единица массы равна 1,66⋅10 −24 г. Следовательно, формула относительной атомной массы имеет следующий вид:

A r (X) = m a (X) / 1,66⋅10 −24 ,

где m a - абсолютная атомная масса вещества.

Относительная атомная масса химических элементов указана в периодической таблице Менделеева, поэтому её не нужно рассчитывать самостоятельно при решении задач. Относительные атомные массы принято округлять до целых. Исключение составляет хлор. Масса его атомов равна 35,5.

Следует обратить внимание, что при расчёте относительной атомной массы элементов, имеющих изотопы, учитывается их среднее значение. Атомная масса в этом случае высчитывается следующим образом:

A r = ΣA r,i n i ,

где A r,i - относительная атомная масса изотопов, n i - содержание изотопов в природных смесях.

Например, кислород имеет три изотопа - 16 О, 17 О, 18 О. Их относительная масса равна 15,995, 16,999, 17,999, а их содержание в природных смесях - 99,759 %, 0,037 %, 0,204 % соответственно. Поделив проценты на 100 и подставив значения, получим:

A r = 15,995 ∙ 0,99759 + 16,999 ∙ 0,00037 + 17,999 ∙ 0,00204 = 15,999 а.е.м.

Обратившись к периодической таблице, легко найти это значение в клетке кислорода.

Рис. 3. Таблица Менделеева.

Относительная молекулярная масса - сумма масс атомов вещества:

При определении значения относительной молекулярной массы учитываются индексы символов. Например, вычисление массы H 2 CO 3 выглядит следующим образом:

M r = 1 ∙ 2 + 12 + 16 ∙ 3 = 62 а. е. м.

Зная относительную молекулярную массу, можно вычислить относительную плотность одного газа по второму, т.е. определить, во сколько раз одно газообразное вещество тяжелее второго. Для этого используется уравнение D (y) x = M r (х) / M r (y).

Что мы узнали?

Из урока 8 класса узнали об относительной атомной и молекулярной массе. За единицу относительной атомной массы принята 1/12 часть массы углерода, равная 1,66⋅10 −24 г. Для вычисления массы необходимо абсолютную атомную массу вещества разделить на атомную единицу массы (а. е. м.). Значение относительной атомной массы указано в периодической системе Менделеева в каждой клетке элемента. Молекулярная масса вещества складывается из суммы относительных атомных масс элементов.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.6 . Всего получено оценок: 190.

§ 6.

^ Абсолютная молекулярная масса – масса молекулы , выраженная в единицах массы: г, кг . Она обозначается m M (Х), где Х – формула вещества. Например, масса молекулы кислорода равна

M M (О 2) = 53,2 · 10 -24 г = 53,2 · 10 -27 кг.

^ О

Тносительная молекулярная масса – это отношение массы молекулы вещества к массы атома изотопа углерода с массовым числом 12(
). Она обозначается Mr(Х), где Х – формула вещества.

.

Относительная молекулярная масса показывает, во сколько раз масса молекулы больше массы атома углерода. Например, масса молекулы воды m M (H 2 O) = 28,95 · 10 -24 г.

Относительная молекулярная масса молекулы воды Н 2 О равна отношению массы молекулы Н 2 О к величине атомной единицы массы:

,

Mr(H 2 O) = 18. Масса молекулы воды в 18 раз больше, чем массы атома углерода.

Молекула состоит из атомов.

Относительная молекулярная масса равна сумме относительных атомных масс элементов, входящих в состав молекулы.

Например, относительная молекулярная масса воды равна сумме относительных атомних масс водорода и кислорода:

Ключевые слова и термины

^ Обратите внимание!

1) что равно чему

Относительная молекулярная масса равна сумме относительных атомных масс элементов, входящих в состав молекулы .

Контрольные вопросы

1. 
   Что называется абсолютной молекулярной массой?
2. 
   Что называется относительной молекулярной массой?
3. 
   Что показывает относительная молекулярная масса?
4. 
   Чему равна относительная молекулярная масса?

1. 
   Рассчитайте относительные молекулярные массы веществ:

а) H 2 SO 4 ;

Г) Fe 2 (SO 4) 3 ;

Д)Ca 3 (PO 4) 2 ;

И) Al(OH) 3 .

§ 7. Моль. Молярная масса

Вещество характеризуется массой (m), измеряемой в кг (г, мг), объемом (V), измеряемым в м 3 (л, мл), и числом содержащихся в нем частиц. Химики используют для расчетов физическую величину – количество вещества.

^ Количество вещества – это число структурных частиц (молекул, атомов, ионов и других) данного вещества .

Количество вещества обозначается (Х) (υ – читаем «ню»), или n(Х) (n – читаем «эн»), где Х – формула частицы.

Единицей измерения количества вещества является моль.

^ Моль – количество вещества, которое содержит столько частиц (атомов, молекул и других частиц), сколько содержится атомов в углероде массой 12 г .

Рассчитаем, сколько атомов углерода содержится в углероде массой 12 г. Для этого разделим массу 12 г на массу одного атома углерода, равную 19,93 · 10 -24 г.

12 г/моль: 19,93 · 10 -24 г = 6,02 · 10 23 1/моль.

Число 6,02 · 10 23 моль -1 называют постоянной Авогадро и обозначают N A . Постоянная Авогадро N A показывает число структурных частиц в 1 моль вещества.

^ Моль – это количество вещества, которое содержит 6,02 · 10 23 структурных частиц (атомов, молекул, ионов или других).

Рисунок 4

1 моль воды Н 2 О содержит 6,02 · 10 23 молекул воды;

1 моль молекул кислорода О 2 содержит 6,02 · 10 23 молекул кислорода О 2 ;

1 моль ионов SO 4 2- содержит 6,02 · 10 23 ионов SO 4 2- ;

1 моль атомов углерода С содержит 6,02 · 10 23 атомов углерода;

1 моль молекул СО 2 содержит 6,02 · 10 23 молекул СО 2 (рис. 5)

О 2 СО 2

О 2 О 2 СО 2 СО 2

Рисунок 5

Масса 1 моль, или 6,02 · 10 23 молекул, называется молярной массой вещества , масса 6,02 · 10 23 атомов – молярной массой элемента, масса 6,02 · 10 23 ионов – молярной массой ионов .

Молярная масса – это отношение массы вещества m(X) к его количеству υ(Х).

Масса вещества m измеряется в килограммах (или граммах), количество вещества υ измеряется в молях. Молярная масса вещества М выражается в килограммах на моль (кг/моль) или в граммах на моль (г/моль).

Молярная масса атомов численно равна относительной атомной массе элемента, а молярная масса молекул – относительной молекулярной массе вещества (табл. 5).

Например:

масса 1 моль атомов углерода равна 12 г/моль;

молярная масса NaOH равна 40 г/моль;

масса 1 моль атомов железа равна 56 г/моль

Рисунок 6

Таблица 5 - Числовое значение молярных масс некоторых веществ

^ Количество вещества (υ(Х), n(Х)) можно рассчитать, если известны масса вещества и его молярная масса .

Пример1. Какое количество вещества содержится в 54 г воды?

M
Решение:

1. 
   М(Н) = 1 г/моль, М(О) = 16 г/моль,

М(Н 2 О) = 1 · 2 + 16 = 18 г/моль,

.
(Н 2 О) = 54 г

υ( Н 2 О) = ?

Ответ: Вода массой 54 г содержит 3 моль воды.

Массу вещества рассчитывают, если известны количество и его молярная масса.

Пример 2. Определить массу 5 моль KI

Д
Решение:

1) М(К) = 39 г/моль, М(I) = 127 г/моль,

М(KI) = 39 + 127 = 166 г/моль;

2) m(KI) = υ(KI) · М(KI) = 5 моль · 166 г/моль = 830 г.
ано:

Ответ: Масса 5 моль KI равна 830 г.

^ Массу одного атома или одной молекулы вещества можно рассчитать, разделив его молярную массу на число Авогадро.

Пример 3. Чему равна масса молекулы хлора Cl 2 ?

Д
Решение:

1. 
   М(Cl) = 35,5 г/моль, М(Cl 2) = 2 · 35,5 = 71 г/моль;

2) m М (Cl 2) =

N A = 6,02 · 10 23 моль -1

m М (Cl 2) = ?

Ответ: Масса молекулы хлора равна 11,79 · 10 -23 г.

Число (количество) структурных частиц N(X) данного вещества рассчитывается по формуле

Пример 4. Сколько молекул содержится в 0,3 моль азота?

Д
Решение:

N A = 6,02 · 10 23 моль -1 ,

N(N 2) = υ(N 2) · N A = 0,3 моль · 6,02 · 10 23 моль -1 = 1,8 · 10 23 .
ано:

υ(N 2) = 0,3 моль

Ответ: В 0,3 моль азота содержится 1,8 · 10 23 молекул.

Пример 5. Сколько атомов азота содержится в 0,3 моль азота?

Д
Решение:

N(N) = υ(N) · N A .

1 моль молекул N 2 содержит 2 моль атомов азота N, отсюда

υ(N) = 2υ(N 2) = 2 · 0,3 моль = 0,6 моль.

N(N) = 0,6 моль · 6,02 · 10 23 моль -1 = 36,12 · 10 22 .
ано:

υ(N 2) = 0,3 моль

Ответ: В 0,3 моль азота содержится 36,12 · 10 22 атомов азота.

Пример 6. Какая масса аммиака NH 3 содержит столько молекул, сколько их содержится в воде Н 2 О массой 54 г?

Д
Решение:

1) М(H 2 O) = 18 г/моль, М(NH 3) = 17 г/моль;

2)
;

3) υ(NH 3) = υ(H 2 O) = 3 моль;

4) m(NH 3) = υ(NH 3) · М(NH 3) = 3 моль · 17 г/моль = 51 г.
ано:

m(H 2 O) = 54г

υ(NH 3) = υ(H 2 O)

Ответ: Аммиак массой 51 г содержит столько молекул, сколько их содержится в воде массой 54 г.

Ключевые слова и термины

Русские	Английские	Французские	Арабские
измерять	to measure	mesurer	يقيس
Ион	ion	ion	أيون
количество	quantity	quantite	كمية
Моль	mole	mole	مول
постоянная	constant	constant	ثابت؛دائم؛مستمر
разделить	to divide	diviser, separer	يقسم
формула химическая	chemical formula	formule chimique	قانون؛
число	number	nombre	رقم ؛عدد

^ Обратите внимание!

1) что содержит что

Моль содержит 6,02 · 10 23 частиц.

2) столько…, сколько

Моль содержит столько частиц, сколько содержится атомов в углероде массой 12 г.

3) что выражается в чем

Молярная масса вещества выражается в граммах на моль (г/моль).

Контрольные вопросы

1. 
   Что такое количество вещества?
2. 
   В каких единицах выражают количество вещества?
3. 
   Что такое моль?
4. 
   Что показывает постоянная Авогадро?
5. 
   Что называется молярной массой? В каких единицах выражают молярную массу?
6. 
   Как рассчитывается: а) молярная масса; б) количество вещества;

в) масса вещества; г) масса молекулы, атома; д) количество атомов,

Молекул?

Задания для самостоятельной работы

1. Рассчитайте молярные массы веществ: а)I 2 , б) O 3 , в) P 2 O 5 , г) HCl,

Д) Cl 2 , е) H 3 PO 4 , ж) NH 4 NO 3 , з) Mg(NO 3) 2 .

2. Какое количество вещества содержится: а) в серной кислоте H 2 SO 4

Массой 9,8 г; б) в КОН массой 11,2 г; в) в железе массой 0,56 г?

3. Рассчитайте массу: а) молекулярного водорода Н 2 количеством

Вещества 2 моль; б) атомарного кислорода количеством вещества

3 моль; в) воды количеством вещества 0,3 моль.

4. Рассчитайте массу молекул: а) О 3 , б) О 2 , в) H 2 SO 4 .

5. Сколько молекул содержится: а) в аммиаке NH 3 массой 3,4 г; б) в

Водороде Н 2 массой 4 г; в) в серной кислоте H 2 SO 4 массой 49 г?

6. Сколько атомов всех элементов содержится: а) в аммиаке NH 3

Массой 3,4 г; б) в водороде Н 2 массой 4 г; в) в серной кислоте H 2 SO 4

Массой 49 г?

7. Какая масса хлороводорода HCl содержит столько молекул, сколько

Их в воде массой 49 г?

8. Какая масса водорода Н 2 содержит столько атомов, сколько их в

Сере S массой 6,4 г?

§ 8. Химические формулы. Массовая доля вещества.

Расчеты по химическим формулам

Состав вещества выражают с помощью химических формул.

^ Химическая формула – это условная запись состава вещества с помощью химических символов и (если нужно) индексов.

Читаем: «пять-аш-два-о».

Обозначает: пять молекул воды.

индекс (показывает количество атомов данного элемента в молекуле)

коэффициент (показывает количество молекул)

Химическая формула показывает:

1. 
   Качественный состав (из каких элементов состоит вещество);
2. 
   Количественный состав (сколько атомов каждого элемента входит в состав молекулы);
3. 
   Одну молекулу вещества .

Например, формула H 2 SO 4 (аш-два-эс-о-четыре) показывает:

1. 
   молекула серной кислоты состоит из атомов водорода, серы и кислорода;
2. 
   молекула содержит два атома водорода, один атом серы и четыре атома кислорода;
3. 
   одну молекулу серной кислоты;
4. 
   H 2 SO 4 – это сложное вещество, потому что состоит из атомов разных химических элементов.

Формула О 3 (о-три) показывает:

1. 
   молекула озона состоит из атомов кислорода;
2. 
   в состав молекулы входят три атома кислорода;
3. 
   одну молекулу озона;
4. 
   О 3 – это простое вещество, потому что состоит из атомов одного элемента.

По химической формуле можно вычислить :

1. 
   относительную молекулярную массу вещества;
2. 
   массовую долю каждого элемента в веществе (в долях единицы или в процентах).

Массовая доля вещества – это отношение массы данного вещества в системе к массе всей системы .

где ω(Х) (ω – читаем «омега») – массовая доля вещества Х; m(Х) – масса вещества Х; m – масса всей системы.

^ Массовая доля элемента – это отношение суммарной атомной массы элемента к относительной молекулярной массе .

где n – число атомов элемента; Ar – относительная атомная масса элемента;

Mr – относительная молекулярная масса.

Массовая доля выражается в долях единицы или в процентах.

Пример 1. Вычислите относительную молекулярную массу карбоната кальция СаСО 3 . Определите массовую долю каждого элемента в СаСО 3 .

Д
Решение:

1. 
   Ar(Ca) = 40, Ar(O) = 16, Ar(С) = 12

Mr(CaCO 3) = 40 + 12 + 3 · 16 =100

ано:

ω
или 40 %;
(Са) = ?

или 12 %;

или 48 %.

Ответ: Mr(CaCO 3) = 100; массовая доля кальция 0,4; углерода – 0,12;

Кислорода – 0,48.

Ключевые слова и термины

Русские	Английские	Французские	Арабские
вычислить	to calculate	calculer	يحسب؛يعد
Доля	part, portion	part, partie	جزء
качественный	qualitative	qualificatif	نوعي؛ذو علاقة بالنوع
количественный	quantitative	quantitatif	كمي؛مقداري
массовый	mass	masse	كتلي
определение	definition	definition	تعريف؛تحديد
процентный	percentage	pourcentage	نسبة مئوية
система	system	systeme	نظام
формула	formula	formule	قانون؛

^ Обратите внимание!

1) что выражают (изображают) с помощью чего

Состав вещества изображают с помощью химических

формул .

2) что показывает что

Химическая формула показывает состав молекулы .

3) что содержит что

Молекула содержит два атома водорода, один атом серы и

четыре атома кислорода.

4) в состав чего входит что

В состав молекулы входят три атома кислорода.

5) по чему (дательный падеж) можно + инфинитив + что

По химической формуле можно вычислить относительную

молекулярную массу.

Контрольные вопросы

1. 
   Что называется химической формулой?
2. 
   Что показывает: а) химическая формула; б) индекс;

в) коэффициент?

1. 
   Что такое массовая доля?

Задания для самостоятельной работы

1. Напишите формулы:

Натрий – два – о

Калий – два – эс

Аш – эн – о – три

Аш – два – эс – о – четыре

Алюминий – два – эс – о – четыре – трижды

Ферум – о – аш – трижды

Цинк – о – аш – дважды

Марганец – о

2. Прочитайте и запишите название формул:

P 2 O 5

BaSO 4

3. Напишите формулы веществ, в которых содержится: а) один атом

Серы и три атома кислорода; б) два атома натрия и один атом серы;

В) два атома водорода, один атом серы и три атома кислорода;

Г) один атом свинца, два атома азота и шесть атомов кислорода;

Д) один атом кальция и два атома хлора.

4. Обозначьте химическими символами или формулами: а) два атома

Серы; б) три атома азота; в) семь молекул воды; г) один атом хлора;

Д) пять атомов меди; е) три молекулы серной кислоты.

5. Вычислите относительные молекулярные массы веществ: а) H 3 AsO 4 ;

Б) MgCl 2 ; в) Fe 2 (SO 4) 3 ; г) Al 2 O 3 ; д) Ca 3 (PO 4) 2 . Определите массовую

Долю каждого элемента в этих веществах.

Атомы имеют очень маленький размер и очень маленькую массу. Если выражать массу атома какого-нибудь химического элемента в граммах, то это будет число перед которым находится более двадцати нулей после запятой. Поэтому измерять массу атомов в граммах неудобно.

Однако, если принять какую-либо очень малую массу за единицу, то все остальные малые массы можно выражать как отношение к этой единицы. В качестве единицы измерения массы атома была выбрана 1/12 часть массы атома углерода.

1/12 часть массы атома углерода называют атомной единицей массы (а. е. м.).

Относительной атомной массой является величина, равная отношению реальной массы атома конкретного химического элемента к 1/12 реальной массы атома углерода. Это безразмерная величина, так как делятся две массы.

A r = m ат. / (1/12)m угл.

Однако абсолютная атомная масса равна относительной по значению и имеет единицу измерения а.е.м.

То есть относительная атомная масса показывает, во сколько раз масса конкретного атома больше 1/12 атома углерода. Если у атома A r = 12, значит его масса в 12 раз больше 1/12 массы атома углерода, или, другими словами, в нем 12 атомных единиц массы. Такое может быть только у самого углерода (C). У атома водорода (H) A r = 1. Это значит, что его масса равна массе 1/12 части от массы атома углерода. У кислорода (O) относительная атомная масса равна 16 а.е.м. Это значит, что атом кислорода в 16 раз массивнее 1/12 атома углерода, в нем 16 атомных единиц массы.

Самый легкий элемент - это водород. Его масса примерно равна 1 а.е.м. У самых тяжелых атомов масса приближается к 300 а.е.м.

Обычно для каждого химического элемента его значение абсолютной массы атомов, выраженных через а. е. м. округляют.

Значение атомных единиц массы записаны в таблице Менделеева.

Для молекул используется понятие относительной молекулярной массы (M r) . Относительная молекулярная масса показывает, во сколько раз масса молекулы больше 1/12 массы атома углерода. Но поскольку масса молекулы равна сумме масс составляющих ее атомов, то относительную молекулярную массу можно найти, просто сложив относительные массы этих атомом. Например, в молекулу воды (H 2 O) входят два атома водорода с A r = 1 и один атом кислорода с A r = 16. Следовательно, Mr(Н 2 O) = 18.

Ряд веществ имеет немолекулярное строение, например металлы. В таком случае их относительную молекулярную массу считают равной их относительной атомной массе.

В химии важным является величина, которая называется массовая доля химического элемента в молекуле или веществе. Она показывает, какая часть относительной молекулярной массы приходится на данный элемент. Например, в воде на водород приходится 2 доли (так как два атома), а на кислород 16. То есть, если смешать водород массой 1 кг и кислород массой 8 кг, то они прореагируют без остатка. Массовая доля водорода равна 2/18 = 1/9, а массовая доля кислорода 16/18 = 8/9.

Одним из фундаментальных свойств атомов, является их масса. Абсолютная (истинная) масса атома – величина чрезвычайно малая. Взвесить атомы на весах невозможно, поскольку таких точных весов не существует. Их массы были определены с помощью расчетов.

Например, масса одного атома водорода равна 0,000 000 000 000 000 000 000 001 663 грамма! Масса атома урана – одного из самых тяжелых атомов, составляет приблизительно 0,000 000 000 000 000 000 000 4 грамма.

Точное значение массы атома урана – 3,952 ∙ 10−22 г, а атома водорода, самого легкого среди всех атомов, – 1,673 ∙ 10−24 г.

Производить расчеты с малыми числами неудобно. Поэтому вместо абсолютных масс атомов используют их относительные массы.

Относительная атомная масса

О массе любого атома можно судить, сравнивая ее с массой другого атома (находить отношение их масс). С момента определения относительных атомных масс элементов использовались различные атомы в качестве сравнения. Своеобразными эталонами для сравнения в свое время были атомы водорода и кислорода.

Единая шкала относительных атомных масс и новая единица атомной массы, принята Международным съездом физиков (1960) и унифицирована Международным съездом химиков (1961).

По сегодняшний день эталоном для сравнения является 1/12 часть массы атома углерода. Данное значение называют атомной единицей массы, сокращенно а.е.м

Атомная единица массы (а.е.м.) – масса 1/12 части атома углерода

Сравним, во сколько раз отличается абсолютная масса атома водорода и урана от 1 а.е.м., для этого разделим эти числа одно на другое:

Полученные при расчетах значения и являются относительными атомными массами элементов – относительно 1/12 массы атома углерода.

Так, относительная атомная масса водорода приблизительно равна 1, а урана – 238. Обратите внимание, что относительная атомная масса не имеет единиц измерения, так как при делении единицы измерения абсолютных масс (граммы) сокращаются.

Относительные атомные массы всех элементов указаны в Периодической Системе химических элементов Д.И. Менделеева. Символ, при помощи которого обозначают относительную атомную массу – Аr (буква r – сокращение от слова relative, что означает относительный).

Значения относительных атомных масс элементов используются во многих расчетах. Как правило, значения, приведенные в Периодической Системе, округляются до целых чисел. Обратите внимание, что элементы в Периодической Системе размещены в порядке увеличения относительных атомных масс.

Например, при помощи Периодической Системы определим относительные атомные массы ряда элементов:

Ar(O) = 16; Ar(Na) = 23; Ar(P) = 31.
Относительную атомную массу хлора принято записывать равной 35,5!
Ar(Сl) = 35,5

• Относительные атомные массы пропорциональны абсолютным массам атомов
• Эталоном для определения относительной атомной массы является 1/12 часть массы атома углерода
• 1 а.е.м. = 1,662 ∙ 10−24 г
• Относительную атомную массу обозначают Ar
• Для расчетов значения относительных атомных масс округляют до целых, исключение – хлор, для которого Ar = 35,5
• Относительная атомная масса не имеет единиц измерения

Абсолютная масса молекулы равна относительной молекулярной массе, умноженной на а.е.м. Число атомов и молекул в обычных образцах веществ очень велико, поэтому при характеристике количества вещества используют специальную единицу измерения - моль.

Количество вещества, моль. Означает определенное число структурных элементов (молекул, атомов, ионов). Обозначается n, измеряется в моль. Моль - количество вещества, содержащее столько же частиц, сколько содержится атомов в 12 г углерода.

Число Авогадро ди Кваренья (NA). Количество частиц в 1 моль любого вещества одно и то же и равно 6,02 1023. (Постоянная Авогадро имеет размерность - моль-1).

Сколько молекул содержится в 6,4 г серы?

Молекулярная масса серы равна 32 г /моль. Определяем количество г/моль вещества в 6,4 г серы:

n(s) = m(s) / M(s) = 6,4г / 32 г/моль = 0,2 моль

Определим число структурных единиц (молекул), используя постоянную Авогадро NA N(s) = n(s) NA = 0,2 6,02 1023 = 1,2 1023

Молярная масса показывает массу 1 моля вещества (обозначается M).

Молярная масса вещества равна отношению массы вещества к соответствующему количеству вещества.

Молярная масса вещества численно равна его относительной молекулярной массе, однако первая величина имеет размерность г/моль, а вторая - безразмерная.

M = NA m(1 молекула) = NA Mr 1 а.е.м. = (NA 1 а.е.м.) Mr = Mr

Это означает, что если масса некоторой молекулы равна, например, 80 а.е.м. (SO3), то масса одного моля молекул равна 80 г. Постоянная Авогадро является коэффициентом пропорциональности, обеспечивающим переход от молекулярных соотношений к молярным. Все утверждения относительно молекул остаются справедливыми для молей (при замене, в случае необходимости, а.е.м. на г) Например, уравнение реакции: 2Na + Cl2 --> 2NaCl, означает, что два атома натрия реагируют с одной молекулой хлора или, что одно и то же, два моль натрия реагируют с одним молем хлора.

Закон сохранения массы веществ.

(М.В.Ломоносов, 1748 г.; А.Лавуазье, 1789 г.)

Масса всех веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массе всех продуктов реакции.

Атомно-молекулярное учение этот закон объясняет следующим образом: в результате химических реакций атомы не исчезают и не возникают, а происходит их перегруппировка (т.е. химическое превращение- это процесс разрыва одних связей между атомами и образование других, в результате чего из молекул исходных веществ получаются молекулы продуктов реакции). Поскольку число атомов до и после реакции остается неизменным, то их общая масса также изменяться не должна. Под массой понимали величину, характеризующую количество материи.

В начале 20 века формулировка закона сохранения массы подверглась пересмотру в связи с появлением теории относительности (А.Эйнштейн, 1905 г.), согласно которой масса тела зависит от его скорости и, следовательно, характеризует не только количество материи, но и ее движение. Полученная телом энергия DE связана с увеличением его массы Dm соотношением DE = Dm c2 , где с - скорость света. Это соотношение не используется в химических реакциях, т.к. 1 кДж энергии соответствует изменению массы на ~10-11 г и Dm практически не может быть измерено. В ядерных реакциях, где DЕ в ~106 раз больше, чем в химических реакциях, Dm следует учитывать.

Исходя из закона сохранения массы, можно составлять уравнения химических реакций и по ним производить расчеты. Он является основой количественного химического анализа.

Составление химических уравнений.

Включает три этапа:

1. Запись формул веществ, вступивших в реакцию (слева) и продуктов реакции (справа), соединив их по смыслу знаками "+" и "-->" :

HgO --> Hg + O2

2. Подбор коэффициентов для каждого вещества так, чтобы количество атомов каждого элемента в левой и правой части уравнения было одинаково:

2HgO --> 2Hg + O2

3. Проверка числа атомов каждого элемента в левой и правой частях уравнения.

Расчеты по химическим уравнениям.

Расчеты по химическим уравнениям (стехиометрические расчеты) основаны на законе сохранения массы веществ. В реальных химических процессах из-за неполного протекания реакций и потерь масса продуктов обычно меньше теоретически рассчитаной. Выходом реакции (h) называют отношение реальной массы продукта (mp) к теоретически возможной (mт), выраженное в долях единицы или в процентах.

h= (mp / mт) 100%

Если в условиях задач выход продуктов реакции не указан, его в расчетах принимают за 100% (количественный выход).

Другое по теме

Основные направления (тенденции) современной радиотехники проникновение идей радиотехники в медицину
Не так давно исполнилось 100 лет со дня первого в мире применения электромагнитных волн в практических целях. 6 февраля 1900 года русский физик, изобретатель радио Александр Попов, узнав о несчастье - 27 рыбаков было унесено в Балтийское море на оторванной льдине, - дал на 50-километровое расстояние радиодепешу на остр...

Форма и вращение астероидов
Астероиды так малы, что сила тяжести на них ничтожна. Она не в состоянии придать им форму шара, какую придает планетам и их большим спутникам, сминая и утрамбовывая их вещество. Большую роль при этом играет явление текучести. Высокие горы на Земле у подошвы "расползаются", так как прочность пород оказывается...