Conţinut
- TL; DR (Prea lung; nu a citit)
- Ce este o aluniță?
- O molă de hidrogen gazos
- Masa molară a compușilor
- Exemple
Atomi și molecule individuale, blocurile de bază ale materiei, sunt prea mici pentru a măsura folosind instrumente sau unități macroscopice, astfel încât oamenii de știință exprimă masa folosind unități de masă atomică, de obicei scurtate la amu sau AMU. În lumea reală, însă, utilizarea unităților de masă atomică nu ar fi practic, din cauza bazilionilor de atomi și molecule care alcătuiesc cantități macroscopice. Recunoscând acest lucru, oamenii de știință au definit AMU astfel încât conversia de la cantități microscopice în macroscopice să fie simplă. Masa unui atom sau a unei molecule din AMU este egală cu masa unui mol de atomi sau molecule în grame. Un gram este o milime dintr-un kilogram.
TL; DR (Prea lung; nu a citit)
Masa unui element sau moleculă din unitățile de masă atomică este egală cu masa unei alunițe din aceleași particule în grame. Împărțiți numărul la 1.000 pentru a obține masa molară în kilograme.
Ce este o aluniță?
Un aluniță este un număr foarte mare de atomi sau molecule. Acest număr mare, cunoscut sub numele Avogadros, este de 6,02 x 1023. Acest număr a fost determinat printr-o serie de experimente efectuate pe o perioadă de aproximativ 100 de ani de diverși cercetători. O aluniță este pentru lumea macroscopică ceea ce este o particulă individuală pentru lumea microscopică cu o diferență: Puteți rupe o aluniță în fracțiuni, dar nu puteți face asta unei particule precum un atom sau o moleculă fără a o schimba în altceva.
O molă de hidrogen gazos
Regula este că masa unei particule din AMU este egală cu masa unei alunițe a particulelor în grame. De exemplu, masa atomică a unei molecule de hidrogen (H2) este 2.016 AMU, deci o molă de hidrogen gaz cântărește 2.016 grame. Deoarece există 1.000 de grame într-un kilogram, masa unui mol de hidrogen gaz este (2.016 ÷ 1.000) = 0.002016 = 2.016 X 10-3 kg.
Este posibil să aveți o cantitate de particule care nu constituie o aluniță. De exemplu, proba dvs. de hidrogen gaz poate cântări doar 2,52 x 10-4 kg. Puteți utiliza masa atomică de hidrogen, măsurată în AMU, pentru a calcula fracția dintr-un mol de gaz din eșantionul dvs. Pur și simplu împarte masa eșantionului tău, în kilograme, la masa unei alunițe în kilograme. Deoarece un mol de hidrogen gaz are o masă de 2,016 X 10-3 kg și ai 2,25 X 10-4 kg, ai doar 1/8 dintr-o aluniță.
Masa molară a compușilor
Pentru a determina masa unui compus, numeri atomii din compus uitându-te la formula sa chimică. Căutați masele fiecăruia dintre atomii care constituie molecula în tabelul periodic, adăugați aceste mase și veți avea masa moleculei în AMU. Aceasta este și masa unui mol din compus în grame. Dacă doriți masa molară în kilograme, împărțiți la 1.000.
Exemple
1. Care este masa molară a carbonatului de calciu în kilograme?
Formula chimică a carbonatului de calciu în CaCO3. Din tabelul periodic, puteți determina masa de calciu (Ca) să fie 40,078 AMU, cea a carbonului (C) să fie 12,011 AMU și cea a oxigenului (O) să fie 15,999 AMU. Înmulțind masa oxigenului cu 3 și adăugându-i masa de carbon și calciu, obțineți masa de CaCO3 moleculă, care este 100,086 AMU. Aceasta înseamnă că o molă de carbonat de calciu are o masă de 100,086 grame, care este (100,086 ÷ 1.000) = 0,100086 kilograme.
2. Câte alunițe sunt într-un eșantion de aluminiu care cântărește 5 kilograme?
Greutatea atomică a aluminiului (Al) este de 26.982 AMU, deci o aluniță a metalului cântărește 26,982 grame sau 0,026982 kilograme. O probă care cântărește 5 kilograme conține (5 ÷ 0,026982) = 185,31 moli.