Περιεχόμενο
Τα μεμονωμένα άτομα και μόρια, τα δομικά στοιχεία της ύλης, είναι πολύ μικρά για να μετρήσουν με τη χρήση μακροσκοπικών οργάνων ή μονάδων, έτσι οι επιστήμονες εκφράζουν τη μάζα χρησιμοποιώντας μονάδες ατομικής μάζας, συνήθως συντομευμένες σε amu ή AMU. Στον πραγματικό κόσμο, ωστόσο, η χρήση μονάδων ατομικής μάζας θα ήταν μη πρακτική λόγω των βάσεων των ατόμων και των μορίων που συνθέτουν τις μακροσκοπικές ποσότητες. Αναγνωρίζοντας αυτό, οι επιστήμονες καθόρισαν την AMU με τέτοιο τρόπο ώστε να κάνουν την μετατροπή από μικροσκοπικές σε μακροσκοπικές ποσότητες απλές. Η μάζα ενός ατόμου ή μορίου στην AMU είναι ίση με τη μάζα ενός mole των ατόμων ή των μορίων σε γραμμάρια. Ένα γραμμάριο είναι ένα χιλιοστό του κιλού.
TL · DR (Πολύ μακρύ;
Η μάζα ενός στοιχείου ή μορίου σε μονάδες ατομικής μάζας είναι ίση με τη μάζα ενός γραμμομορίου των ίδιων σωματιδίων σε γραμμάρια. Χωρίστε τον αριθμό κατά 1.000 για να πάρετε τη γραμμομοριακή μάζα σε χιλιόγραμμα.
Τι είναι ένα μοτίβο;
Ένα mole είναι ένας πολύ μεγάλος αριθμός ατόμων ή μορίων. Αυτός ο μεγάλος αριθμός, γνωστός ως αριθμός Avogadros, είναι 6,02 x 1023. Ο αριθμός αυτός έχει προσδιοριστεί μέσω μιας σειράς πειραμάτων που διεξήχθησαν από περίπου διάφορους ερευνητές σε μια περίοδο περίπου 100 ετών. Ένας mole είναι στον μακροσκοπικό κόσμο τι ένα μεμονωμένο σωματίδιο είναι στον μικροσκοπικό κόσμο με μια διαφορά: Μπορείτε να σπάσετε ένα mole σε κλάσματα, αλλά μπορείτε να το κάνετε αυτό σε ένα σωματίδιο όπως ένα άτομο ή ένα μόριο χωρίς να το αλλάξετε σε κάτι άλλο.
Μολύβδινο αέριο υδρογόνου
Ο κανόνας είναι ότι η μάζα ενός σωματιδίου στην AMU είναι ίση με τη μάζα ενός γραμμομορίου των σωματιδίων σε γραμμάρια. Για παράδειγμα, η ατομική μάζα ενός μορίου υδρογόνου (Η2) είναι 2.016 AMU, οπότε ένα γραμμομόριο αέριου υδρογόνου ζυγίζει 2.016 γραμμάρια. Δεδομένου ότι υπάρχουν 1.000 γραμμάρια ανά χιλιόγραμμο, η μάζα ενός γραμμομορίου αέριου υδρογόνου είναι (2.016 ÷ 1.000) = 0.002016 = 2.016 Χ 10-3 χιλιόγραμμα.
Μπορεί να έχετε μια ποσότητα σωματιδίων που δεν αποτελούν ένα mole. Για παράδειγμα, το δείγμα του αερίου υδρογόνου μπορεί να ζυγίζει μόνο 2,52 x 10-4 κιλό. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε την ατομική μάζα υδρογόνου, μετρούμενη σε AMU, για να υπολογίσετε το κλάσμα ενός γραμμομορίου του αερίου στο δείγμα σας. Απλά διαιρέστε τη μάζα του δείγματός σας, σε χιλιόγραμμα, με τη μάζα ενός mole σε κιλά. Δεδομένου ότι ένα γραμμομόριο αέριου υδρογόνου έχει μάζα 2.016 X 10-3 κιλά και έχετε 2.25 X 10-4 κιλά, έχετε μόνο 1/8 μοριακό βάρος.
Μοριακή μάζα ενώσεων
Για να προσδιορίσετε τη μάζα μιας ένωσης, μετράτε τα άτομα στην ένωση εξετάζοντας τον χημικό τύπο της. Αναζητήστε τις μάζες καθενός από τα άτομα που αποτελούν το μόριο στον περιοδικό πίνακα, προσθέστε αυτές τις μάζες και θα έχετε τη μάζα του μορίου στην AMU. Αυτή είναι επίσης η μάζα ενός mole της ένωσης σε γραμμάρια. Εάν θέλετε τη μοριακή μάζα σε χιλιόγραμμα, διαιρέστε με 1.000.
Παραδείγματα
1. Ποια είναι η γραμμομοριακή μάζα ανθρακικού ασβεστίου σε χιλιόγραμμα;
Ο χημικός τύπος ανθρακικού ασβεστίου σε CaCO3. Από τον περιοδικό πίνακα μπορείτε να καθορίσετε ότι η μάζα του ασβεστίου (Ca) είναι 40.078 AMU, εκείνη του άνθρακα (C) να είναι 12.011 AMU και εκείνη του οξυγόνου (O) να είναι 15.999 AMU. Πολλαπλασιάζοντας τη μάζα του οξυγόνου κατά 3 και προσθέτοντας σε αυτό τις μάζες άνθρακα και ασβεστίου, παίρνετε τη μάζα του CaCO3 μόριο, το οποίο είναι 100.086 AMU. Αυτό σημαίνει ότι ένα γραμμομόριο ανθρακικού ασβεστίου έχει μάζα 100.086 γραμμαρίων, η οποία είναι (100.086 ÷ 1.000) = 0.100086 κιλά.
2. Πόσα κρόσια είναι σε ένα δείγμα αλουμινίου που ζυγίζει 5 κιλά;
Το ατομικό βάρος του αλουμινίου (ΑΙ) είναι 26.982 AMU, έτσι ένα γραμμομόριο του μετάλλου ζυγίζει 26.982 γραμμάρια ή 0.026982 κιλά. Ένα δείγμα βάρους 5 κιλών περιέχει (5 ÷ 0.026982) = 185.31 γραμμομόρια.