Периодтық жүйені мұқият зерттеген әрбір оқушы онда химиялық элементтің санынан басқа оның атомының салмағы туралы мәліметтер бар екенін байқаған болар. Бұл мақалада молярлық массаның не екенін және оның қайда қолданылатынын қарастырамыз.
Мең дегеніміз не?
«Молярлық масса дегеніміз не» деген сұраққа жауап бермес бұрын, химиядағы моль сияқты маңызды шаманы түсіну керек.
19 ғасырда Амедео Авогадро изохоралық процесстегі идеал газдар үшін Гей-Люссак заңын мұқият зерттей отырып, бірдей жағдайда (температура мен қысым) әртүрлі заттардың бірдей көлемдерінде бірдей сан болады деген қорытындыға келді. атомдар немесе молекулалар. Авогадроның идеялары сол кездегі газ тәрізді заттардың химиялық құрылымы мен әрекеті туралы теорияларға қайшы келді, сондықтан олар жарты ғасырдан кейін ғана қабылданды.
20 ғасырдың басында заманауи технологиялардың көмегімен бұл газдың 2 граммындағы сутегі молекулаларының санын анықтау мүмкін болды. Бұл шама деп аталады«моль». Терминнің өзін Вильгельм Оствальд енгізген, латын тілінен аударғанда «үйме», «кластер» дегенді білдіреді.
1971 жылы моль SI жүйесіндегі 7 негізгі өлшем бірліктерінің бірі болды. Қазіргі уақытта 1 моль массасы 0,028085 кг болатын идеалды сферадағы кремний атомдарының саны ретінде түсініледі. 1 мольге сәйкес келетін бөлшектер санының өзі Авогадро саны деп аталады. Ол шамамен 6,021023.
Молярлық масса дегеніміз не?
Енді мақала тақырыбына оралуға болады. Моль және молярлық массалар өзара байланысты екі шама. Екіншісі – кез келген заттың бір мольінің салмағы. Әлбетте, химиялық элементтің түрі немесе белгілі бір газдың молекуласының құрамы молярлық массаны тікелей анықтайды. Осы анықтамаға сәйкес келесі өрнекті жазуға болады:
M=ma NA.
Мұнда ma - бір атомның массасы, NA - Авогадро саны. Яғни, M мәнін алу үшін бір бөлшектің (молекула, атом, атом кластері) салмағын Авогадро санына көбейту керек.
Мақаланың кіріспесінде атап өтілгендей, периодтық жүйедегі әрбір элемент оның атомдық массасы туралы ақпаратты қамтиды. Бұл мольге шаққандағы грамдағы салмақ. Мольдік массаны кг/мольмен алу үшін кестелік мәнді 1000-ға бөлу керек. Мысалы, 41-ші нөмірдегі ниобий үшін біз 92,9 санын көреміз, яғни оның 1 моль атомының салмағы 92,9 грамм..
М химияда қай жерде қолданылады?
Қазір білемінмолярлық масса дегеніміз не, оның химияда қайда қолданылатынын қарастырыңыз.
Зат мөлшері мен молярлық салмақ туралы түсінік химиялық реакцияларды дайындауда маңызды рөл атқарады, өйткені олар тек реагенттердің қатаң қатынасымен жүреді. Мысалы, сутегінің жану реакциясы су молекуласының түзілуімен төменде көрсетілген:
2H2+ O2=2H2O.
Массасы 4 грамм болатын 2 моль сутегі салмағы 32 грамм 1 моль оттегімен қалдықсыз әрекеттесетінін көруге болады. Нәтижесінде индикаторы 36 грамм болатын 2 моль су молекуласы пайда болады. Бұл сандардан химиялық түрлену процесінде массаның сақталатыны анық. Іс жүзінде реактивтер мен конверсия өнімдерінің салмағы сәл өзгеше. Бұл шамалы айырмашылық реакцияның жылу эффектісіне байланысты. Салмақ пен энергияны байланыстыру үшін Эйнштейн формуласын қолдану арқылы массалық айырмашылықты есептеуге болады.
Химияда молярлық масса ұғымы да аттас концентрациямен тығыз байланысты. Әдетте, сұйықтарда еритін қатты заттар бір литрдегі моль санымен, яғни молярлық концентрациямен сипатталады.
Қарастырылып отырған мән тек берілген химиялық элемент немесе белгілі бір қосылыс үшін тұрақты екенін түсіну маңызды, мысалы, H2бұл 2 г/моль, және O 3 үшін - 48 г/моль. Егер оның бір қосылыс үшін мәні екіншісінен үлкен болса, бұл бірінші заттың элементар бөлігінің өзінің массасы екіншісінен үлкен екенін білдіреді.
Газдар және олардың молярлық көлемі
Молярлық масса да идеалды физикамен байланыстыгаздар. Атап айтқанда, егер заттың мөлшері белгілі болса, ол белгілі бір сыртқы жағдайларда газ жүйесінің көлемін анықтау кезінде қолданылады.
Идеал газдар Клапейрон-Менделеев теңдеуі арқылы сипатталған, ол келесідей көрінеді:
PV=nRT.
Мұнда n - молярлық массаға келесідей қатысты зат мөлшері:
n=м / М.
Газдың көлемін оның m, температурасы T және қысымы P белгілі болса, келесі формула арқылы анықтауға болады:
V=mRT / (MP).
Молярлық көлем деп 0 oC температурада және бір атмосфера қысымында кез келген газдың 1 мольін алатын көлемді айтады. Жоғарыдағы формула бойынша сіз бұл мәнді есептей аласыз, ол 22,4 литр.
