Hva er molar masse? Molar masse i kjemi og fysikk av gasser

2024 Forfatter: Angel Austin | [email protected]. Sist endret: 2024-01-02 17:53

Alle elever som nøye studerte det periodiske system, la sannsynligvis merke til at det i tillegg til nummeret på et kjemisk grunnstoff inneholder informasjon om vekten av atomet. I denne artikkelen skal vi se på hva molar masse er og hvor den brukes.

Hva er en føflekk?

Før du svarer på spørsmålet "hva er den molare massen", er det nødvendig å forstå en så viktig mengde i kjemi som føflekken.

På 1800-tallet kom Amedeo Avogadro, som nøye studerte Gay-Lussac-loven for ideelle gasser i en isokorisk prosess, til den konklusjon at like volumer av forskjellige stoffer under identiske forhold (temperatur og trykk) inneholder like mange av atomer eller molekyler. Avogadros ideer var i strid med datidens teorier om den kjemiske strukturen og oppførselen til gassformige stoffer, så de ble akseptert bare et halvt århundre senere.

På begynnelsen av 1900-tallet var det ved hjelp av mer moderne teknologier mulig å bestemme antall hydrogenmolekyler i 2 gram av denne gassen. Denne mengden kalles"mol". Selve begrepet ble introdusert av Wilhelm Ostwald, fra latin oversettes det som "haug", "klynge".

I 1971 ble føflekken en av de 7 grunnleggende måleenhetene i SI-systemet. For øyeblikket forstås 1 mol som antall silisiumatomer som er inneholdt i en ideell sfære med en masse på 0,028085 kg. Selve antallet partikler som tilsvarer 1 mol kalles Avogadros tall. Den er omtrent 6,021023.

Hva er molar masse?

Nå kan vi gå tilbake til emnet for artikkelen. Mol og molar masse er to sammenhengende mengder. Den andre er vekten av en mol av ethvert stoff. Det er klart at typen kjemisk element eller sammensetningen av molekylet til en bestemt gass bestemmer direkte den molare massen. I henhold til denne definisjonen kan følgende uttrykk skrives:

M=m_a N_A.

Der m_a er massen til ett atom, er N_{A Avogadros tall. Det vil si at for å oppnå verdien av M, er det nødvendig å multiplisere vekten av én partikkel (molekyl, atom, atomklynge) med Avogadro-tallet.}

Som nevnt i introduksjonen til artikkelen, inneholder hvert element i det periodiske systemet informasjon om dets atommasse. Det er vekten i gram per mol. Åpenbart, for å få den molare massen i kg / mol, bør tabellverdien deles med 1000. For eksempel, for niob ved nummer 41, ser vi tallet 92,9, det vil si at 1 mol av atomene har en vekt på 92,9 gram.

Hvor brukes M i kjemi?

Vet nåhva er molar masse, vurder hvor den brukes i kjemi.

Konseptet med stoffmengde og molarvekt spiller en viktig rolle i utarbeidelsen av kjemiske reaksjoner, siden de kun går med et strengt forhold mellom reagenser. For eksempel er reaksjonen av hydrogenforbrenning med dannelsen av et vannmolekyl vist nedenfor:

2H₂+ O₂=2H_2O.

Det kan ses at 2 mol hydrogen, som har en masse på 4 gram, reagerer uten rester med 1 mol oksygen som veier 32 gram. Som et resultat dannes 2 mol vannmolekyler, med en indikator på 36 gram. Fra disse figurene er det klart at i prosessen med kjemiske transformasjoner blir massen bevart. I virkeligheten er vekten av reaktantene og omdannelsesproduktene litt annerledes. Denne lille forskjellen skyldes den termiske effekten av reaksjonen. Masseforskjellen kan beregnes ved å bruke Einsteins formel for å relatere vekt og energi.

I kjemi er begrepet molar masse også nært knyttet til konsentrasjonen med samme navn. Vanligvis er faste stoffer som er løselige i væsker karakterisert ved antall mol i en liter, det vil si den molare konsentrasjonen.

Det er viktig å forstå at verdien som vurderes kun er konstant for et gitt kjemisk grunnstoff eller en spesifikk forbindelse, for eksempel for H₂ det er 2 g/mol, og for O 3 _{- 48 g/mol. Hvis verdien for en forbindelse er større enn for en annen, betyr dette at elementærpartikkelen til det første stoffet selv har en større masse enn det andre.}

Gasser og deres molare volum

Molar masse er også relatert til ideell fysikkgasser. Spesielt brukes det ved bestemmelse av volumet til et gasssystem under spesifikke ytre forhold, hvis mengden av stoffet er kjent.

Ideelle gasser er beskrevet av Clapeyron-Mendeleev-ligningen, som ser slik ut:

PV=nRT.

Her er n mengden stoff som er relatert til den molare massen som følger:

n=m / M.

Vummet til en gass kan bestemmes hvis dens m, temperatur T og trykk P er kjent, ved å bruke følgende formel:

V=mRT / (MP).

Et molarvolum er et som ved 0 oC og et trykk på én atmosfære opptar 1 mol av enhver gass. Fra formelen ovenfor kan du beregne denne verdien, den er 22,4 liter.