MOLAARIMASSA: KUINKA SE LASKETAAN, ESIMERKKEJÄ JA RATKAISTUJA TEHTÄVIÄ - KEMIA - 2025

Moolimassa on intensiivinen ominaisuus, asia, joka koskee mooli käsite massa mittauksia. Lyhyemmin sanottuna se on massamäärä, joka vastaa yhtä moolia ainetta; toisin sanoen, mitä Avogadro-luku “painaa” (6.022 · 10 ²³) tietyistä hiukkasista.

Yksi mooli mitä tahansa ainetta sisältää saman määrän hiukkasia (ionit, molekyylit, atomit jne.); sen massa kuitenkin vaihtelee, koska sen molekyylimitat määritetään atomien lukumäärän ja sen rakenteen muodostavien isotooppien lukumäärän perusteella. Mitä massiivisempi atomi tai molekyyli, sitä suurempi on sen moolimassa.

Erilaisten aineiden moolimassojen välinen ero voidaan havaita pinnallisesti niiden näytteen näennäisellä määrällä. Lähde: Gabriel Bolívar.

Oletetaan esimerkiksi, että täsmälleen yksi mooli kerätään viidelle erilaiselle yhdisteelle (yläkuva). Kunkin klusterin massa, jäljempänä ilmaistuna, on mitattu tasapainoa käyttämällä. Tämä massa vastaa moolimassaa. Kaikista niistä violettiyhdisteessä on kevyimmät hiukkaset, kun taas tummansinisessä yhdisteessä on raskaimmat hiukkaset.

Huomaa, että yleistynyt ja liioiteltu trendi näkyy: mitä suurempi moolimassa, sitä pienempi määrä näytettä on asetettava vaa'alle. Tämä ainetilavuus riippuu kuitenkin myös suuresti kunkin yhdisteen aggregaatiotilasta ja sen tiheydestä.

Kuinka moolimassa lasketaan?

Määritelmä

Moolimassa voidaan laskea määritelmän perusteella: massamäärä ainetta kohti moolia:

M = aineen grammat / ainemooli

Itse asiassa g / mol on yksikkö, jossa moolimassa ilmoitetaan yleensä yhdessä kg / mol: n kanssa. Siten, jos tiedämme kuinka monta moolia meillä on yhdistettä tai elementtiä ja punnitsemme sen, niin saamme suoraan sen moolimassan soveltamalla yksinkertaista jakoa.

elementit

Molaarimassa ei koske vain yhdisteitä, vaan myös elementtejä. Moolien käsite ei syrji lainkaan. Siksi etsimme jaksollisen taulukon avulla mielenkiinnon kohteena olevan elementin suhteelliset atomimassat ja kerromme sen arvon 1 g / mol; tämä on Avogadron vakio, M _U.

Esimerkiksi strontiumin suhteellinen atomimassa on 87,62. Jos haluamme sen atomimassan, se olisi 87,62 amu; mutta jos etsimme sen moolimassaa, niin se on 87,62 g / mol (87,62 · 1 g / mol). Ja siten kaikkien muiden elementtien moolimassat saadaan samalla tavalla, ilman että tarvitsee edes suorittaa tällaista kertoa.

Yhdisteet

Yhdisteen moolimassa ei ole suurempi kuin atomien suhteellisten atomimassojen summa kerrottuna M _{U: lla}.

Esimerkiksi, vesi molekyyli, H ₂ O, on kolmen atomin kaksi vetyä ja yhden happi-. H: n ja O: n suhteelliset atomimassat ovat vastaavasti 1,008 ja 15999. Siten lisäämme niiden massat kertomalla yhdisteen molekyylissä olevien atomien lukumäärällä:

2H (1,008) = 2,016

10 (15 999) = 15 999

M (H ₂ O) = (2,016 + 15999) 1 g / mol = 18,015 g / mol

M _U: n jättäminen loppuun on melko yleinen käytäntö:

M (H ₂ O) = (2,016 + 15999) = 18,015 g / mol

Molaarimassalla tarkoitetaan yksikköä g / mol.

esimerkit

Yksi tunnetuimmista moolimassoista on juuri mainittu: veden massa, 18 g / mol. Nämä, jotka tuntevat nämä laskelmat, saavuttavat pisteen, jossa he pystyvät muistamaan joitain moolimassoja tarvitsematta etsiä niitä tai laskea niitä, kuten yllä tehtiin. Jotkut näistä moolimassoista, jotka toimivat esimerkkeinä, ovat seuraavat:

-O ₂: 32 g / mol

N ₂: 28 g / mol

-NH ₃: 17 g / mol

CH ₄: 16 g / mol

-CO ₂: 44 g / mol

-HCl: 36,5 g / mol

H ₂ SO ₄: 98 g / mol

CH ₃ COOH: 60 g / mol

-Fe: 56 g / mol

Huomaa, että annetut arvot on pyöristetty. Tarkempia tarkoituksia varten moolimassat tulisi ilmaista enemmän desimaalin tarkkuudella ja laskea oikeilla ja tarkkoilla suhteellisilla atomimassoilla.

Ratkaistuja harjoituksia

Harjoitus 1

Analyysimenetelmillä arvioitiin, että näytteen liuos sisältää 0,0267 moolia analyyttia D. Lisäksi tiedetään, että sen massa vastaa 14% näytteestä, jonka kokonaismassa on 76 grammaa. Laske oletetun analyytin D moolimassa.

Meidän on määritettävä liuokseen liuenneen D-massan massa. Jatkamme:

Massa (D) = 76 g 0,14 = 10,64 g D

Toisin sanoen, laskemme 14% näytteen 76 grammasta, joka vastaa analyytin D. grammaa. Sitten, ja lopuksi, käytämme moolimassan määritelmää, koska meillä on tarpeeksi tietoa sen laskemiseksi:

M (D) = 10,64 g D / 0,0267 mol D

= 398,50 g / mol

Mikä tarkoittaa: yhden moolin (6,022 · 10 ²³) Y-molekyylejä on massa yhtä suuri kuin 398,50 grammaa. Tämän arvon ansiosta voimme tietää, kuinka paljon Y: stä haluamme punnita vaakaa, jos haluamme esimerkiksi valmistaa liuoksen, jonka moolipitoisuus on 5 · 10 ^-3 M; toisin sanoen liuottaa 0,1993 grammaa Y: tä yhteen litraan liuotinta:

5 10 ^-3 (mol / L) (398,50 g / mol) = 0,1993 g Y

Harjoitus 2

Laske sitruunahapon moolimassa tietäen, että sen molekyylikaava on C ₆ H ₈ O ₇.

Sama kaava C ₆ H ₈ O ₇ helpottaa laskelman ymmärtämistä, koska se kertoo meille heti sitruunahapossa olevien C-, H- ja O-atomien lukumäärän. Siksi toistamme saman vaiheen, joka suoritettiin vedelle:

6 C (12,0107) = 72,0642

8 H (1 008) = 8 064

7O (15 999) = 111 993

M (sitruunahappo) = 72,0642 + 8,064 + 111,993

= 192,1212 g / mol

Harjoitus 3

Laske kuparisulfaattipentahydraatin moolimassa, CuSO ₄ · 5H ₂ O.

Tiedämme jo aiemmin, että veden moolimassa on 18,015 g / mol. Tämä auttaa meitä yksinkertaistamaan laskelmia, koska jätämme sen hetkeksi pois ja keskitymme vedettömään suolaan CuSO ₄.

Meillä on kuparin ja rikin suhteelliset atomimassat vastaavasti 63,546 ja 32,065. Näiden tietojen kanssa etemme samalla tavalla kuin harjoituksessa 2:

1 Cu (63 546) = 63 546

1S (32 065) = 32 065

4O (15 999) = 63 996

M (CuSO ₄) = 63 546 + 32 065 + 63 996

= 159,607 g / mol

Mutta meitä kiinnostaa pentahydratoidun suolan moolimassa, ei vedetön. Tätä varten meidän on lisättävä vastaava vesimassa massa tulokseen:

5 H ₂ O = 5 · (18,015) = 90,075

M (CuSO ₄ • 5H ₂ O) = 159,607 + 90,075

= 249,682 g / mol

Viitteet

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Química. (8va ed.). CENGAGE Learning.
2. Wikipedia. (2020). Molar mass. Recuperado de: en.wikipedia.org
3. Nissa Garcia. (2020). What is Molar Mass? Definition, Formula & Examples. Study. Recuperado de: study.com
4. Dr. Kristy M. Bailey. (s.f.). Stoichiometry Tutorial

   Finding Molar Mass. Recuperado de: occc.edu

5. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (02 de diciembre de 2019). Molar Mass Example Problem. Recuperado de: thoughtco.com