Ljekari često mjere tvari upotrebom molarne mase i molekularne mase. Primjer bi bilo određivanje broja molekula u cilindru. Kemija proučava interakciju atoma i molekula na atomskoj skali.
Prvo, molekula se odnosi na sastav sličnih ili različitih atoma raspoređenih u omjerima. Molekule mogu tvoriti kemijske spojeve podložne fizičkim i kemijskim svojstvima svake molekule.
Ukratko, molekulska masa se odnosi na ukupnu masu neke tvari. To zbroji prosječnu masu pojedinih atoma u molekuli te određene tvari.
Da biste odredili molekularnu masu spoja X, morate dodati atomske mase svih elemenata u sastavu, uključujući njihovo množenje prema pretplatnicima u formuli.
Ilustrirat ćemo primjerom u nastavku. Te atomske mase uzimaju se izravno iz periodične tablice elemenata. Oni se mjere u jedinicama atomske mase (amu) i molekularna masa.
Primjer 1:
Odredite molekularnu masu H20 i CH3CH20H.
Odgovor:
Morate procijeniti sastave datih molekularnih formula i izvući njihove atomske mase iz periodične tablice. Uzmite u obzir pretplate.
Na primjer, H2O ukazuje da postoje dva vodikova atoma i jedan atom kisika. Atomska masa vodika iznosi, iz periodične tablice, 1,0079 amu, a masa kisika 15,9994. Molekularna masa spoja je 2 (1.0079) + 15.9994 = 18.0152 amu.
A za određivanje molekulske mase etanola, druge formule dane u pitanju, slijedimo iste korake. Postoje 2 atoma ugljika, 6 vodikovih atoma i 1 atom kisika. Atomska masa atoma ugljika je 12.011 amu. Rečeno je da je molekulska masa CH3CH20H 2 (12.011) + 6 (1.0079) + 1 (15.9994) = 46.069 amu. Za svoju vježbu izračunajte molekularnu formulu etana (C2H4) i CO2.
Sada u vezi s konceptom molarne mase, definira se kao masa u kilogramima ili gramima mole tvari. Obično su jedinice za molarnu masu gram / mol. Mol kiseoničkog elementa ima masu 15,9994 grama. Tako bi molarna masa bila 15.9994 g / mol. Na primjer, za spoj ugljičnog dioksida, molarna masa je definirana kao masa 1 mola molekula u tom spoju. Avogadrov broj 6.022 x 1023 često se koristi za povezivanje broja atoma, molekula i drugih jedinica kojima je jednaka molarna masa. Na primjer, molarna masa H2O bila bi jednaka masi u gramima po molu od 6.022 x 1023 molekula vode. Ako vam zvuči previše tehnički, ilustrirat ćemo primjerom u nastavku:
Primjer 2:
Odredite molarnu masu etanola.
Odgovor:
U prvom primjeru odredili smo molekulsku masu etanola (C2H5OH). Nemojte vas zbuniti drugačija formula kao gore spomenuta. Upravo smo se igrali sa strukturnim rasporedom etanolne formule iako omjer atoma ostaje isti.
Etanol sadrži 6.022 x 1023 molekul, a molarna masa jednaka je masi etanola koji sadrži ove molekule. Otkrili smo da molekulska masa etanola iznosi 46.069 jedinica atomske mase u našem prethodnom primjeru. Isti postupak slijedi u proračunu molarne mase.
Jedan mol etanola ima 2 mola atoma ugljika, 6 molova vodikovih atoma i jedan mol atoma kisika. Uzimajući atomske mase iz tablice razdoblja, nalazimo da je molarna masa 2 (12.011g) + 6 (1.0079g) + 15.9994g što je jednako 46.069 g / mo. Primijetite istu vrijednost, ali različite jedinice.
Napomena: Molarna masa bilo koje kemijske tvari odnosi se na njezinu atomsku masu ili na molekularnu masu u gramima po molu. Vrijednosti su iste, ali različite jedinice.
Vježba 2:
Izračunajte molarnu masu kalcijevog fosfata (Ca3 (PO4) 2). Odgovor bi trebao biti 310.177 g / mol.
U pogledu ugljika, molarna masa ugljika u prirodi se razlikuje od one dobivene iz tablice razdoblja koja pripada izotopu ugljika-12. Prirodno, ugljik sadrži ugljik-12, ugljik-13 i ugljik-14. Ali mol ugljika još uvijek sadrži 6.022 x 1023, ali s različitim omjerima tih izotopa.
Molarna masa se određuje dijeljenjem ukupne mase tvari koja je prosječna masa svakog atoma s količinom u molovima. Rezultat će biti grama po molu ili kilograma po molu. Molekularna masa se određuje izračunavanjem mase tvari u odnosu na 1/12 izotopa ugljika-12.
Molekularna masa se odnosi na masu molekula dok se molarna masa odnosi na masu mole tvari.
Molarna masa izražena je u gramima po molu, dok je molekulska masa izražena kao atomska masa. Ovaj izraz SI jedinica vraća se na način na koji su ti koncepti definirani kao gore spomenuti.