Periyodik tabloyu dikkatle inceleyen her öğrenci, muhtemelen, bir kimyasal elementin sayısına ek olarak, atomunun ağırlığı hakkında da bilgi içerdiğini fark etmiştir. Bu yazımızda molar kütlenin ne olduğuna ve nerede kullanıldığına bakacağız.
Ben nedir?
Molar kütle nedir sorusuna cevap vermeden önce, kimyada mol gibi önemli bir miktarı anlamak gerekir.
19. yüzyılda, bir izokorik süreçte ideal gazlar için Gay-Lussac yasasını dikkatle inceleyen Amedeo Avogadro, aynı koşullar altında (sıcaklık ve basınç) eşit hacimlerde farklı maddelerin eşit sayıda içerdiği sonucuna vardı. atomların veya moleküllerin Avogadro'nun fikirleri, gaz halindeki maddelerin kimyasal yapısı ve davranışı hakkındaki o zamanın teorileriyle çelişiyordu, bu yüzden sadece yarım yüzyıl sonra kabul edildiler.
20. yüzyılın başında, daha modern teknolojilerin yardımıyla bu gazın 2 gramındaki hidrojen moleküllerinin sayısını belirlemek mümkün oldu. Bu miktar denir"mol". Terimin kendisi Wilhelm Ostwald tarafından tanıtıldı, Latince'den "yığın", "küme" olarak çevrilir.
1971'de köstebek, SI sisteminde 7 temel ölçü biriminden biri oldu. Şu anda 1 mol, 0.028085 kg kütleye sahip ideal bir küre içinde bulunan silikon atomlarının sayısı olarak anlaşılmaktadır. 1 mole tekabül eden parçacıkların sayısına Avogadro sayısı denir. Yaklaşık 6.021023.
Molar kütle nedir?
Artık yazının konusuna dönebiliriz. Mol ve molar kütle birbiriyle ilişkili iki büyüklüktür. İkincisi, herhangi bir maddenin bir molünün ağırlığıdır. Açıkçası, kimyasal elementin türü veya belirli bir gazın molekülünün bileşimi doğrudan molar kütleyi belirler. Bu tanıma göre şu ifade yazılabilir:
M=ma NA.
ma bir atomun kütlesiyken, NA Avogadro'nun sayısıdır. Yani M değerini elde etmek için bir parçacığın (molekül, atom, atomik küme) ağırlığını Avogadro sayısı ile çarpmak gerekir.
Makalenin girişinde belirtildiği gibi, periyodik tablodaki her element atom kütlesi hakkında bilgi içerir. Köstebek başına gram cinsinden ağırlıktır. Açıkçası, molar kütleyi kg / mol olarak elde etmek için tablo değeri 1000'e bölünmelidir. Örneğin, 41 numaralı niyobyum için 92.9 sayısını görüyoruz, yani 1 mol atomunun ağırlığı 92.9 gramdır..
M kimyada nerede kullanılır?
Şimdi bilmekmolar kütle nedir, kimyada nerede kullanıldığını bir düşünün.
Madde miktarı ve molar ağırlık kavramı, kimyasal reaksiyonların hazırlanmasında önemli bir rol oynar, çünkü bunlar yalnızca katı bir reaktif oranıyla gider. Örneğin, bir su molekülünün oluşumu ile hidrojen yanması reaksiyonu aşağıda gösterilmiştir:
2H2+ O2=2H2O.
Kütlesi 4 gram olan 2 mol hidrojenin 32 gram ağırlığındaki 1 mol oksijen ile kalıntı bırakmadan reaksiyona girdiği görülebilir. Sonuç olarak, 36 gramlık bir gösterge ile 2 mol su molekülü oluşur. Bu rakamlardan, kimyasal dönüşümler sürecinde kütlenin korunduğu açıktır. Gerçekte, reaktanların ve dönüşüm ürünlerinin ağırlığı biraz farklıdır. Bu küçük fark, reaksiyonun termal etkisinden kaynaklanmaktadır. Kütle farkı, ağırlık ve enerjiyi ilişkilendirmek için Einstein'ın formülü kullanılarak hesaplanabilir.
Kimyada, molar kütle kavramı aynı adı taşıyan konsantrasyonla da yakından ilişkilidir. Genellikle sıvılarda çözünür katılar, bir litredeki mol sayısı, yani molar konsantrasyon ile karakterize edilir.
İncelenen değerin yalnızca belirli bir kimyasal element veya belirli bir bileşik için sabit olduğunu anlamak önemlidir, örneğin H2 için 2 g/mol, ve O 3 için - 48 g/mol. Bir bileşik için değeri diğerinden daha büyükse, bu, birinci maddenin kendisinin temel parçacığının ikinciden daha büyük bir kütleye sahip olduğu anlamına gelir.
Gazlar ve molar hacimleri
Molar kütle aynı zamanda ideal fizikle de ilgilidir.gazlar. Özellikle, maddenin miktarı biliniyorsa, belirli dış koşullar altında bir gaz sisteminin hacmini belirlerken kullanılır.
İdeal gazlar, şuna benzeyen Clapeyron-Mendeleev denklemi ile tanımlanır:
PV=nRT.
Burada n, molar kütle ile ilgili madde miktarı aşağıdaki gibidir:
n=m / M.
Bir gazın hacmi, eğer gazın m, sıcaklık T ve basınç P biliniyorsa, aşağıdaki formül kullanılarak belirlenebilir:
V=mRT / (MP).
Molar hacim, 0 oC'de ve bir atmosferlik bir basınçta, herhangi bir gazın 1 molünü kaplayan bir hacimdir. Yukarıdaki formülden bu değeri hesaplayabilirsiniz, 22,4 litredir.
