MOLÁRNÍ HMOTNOST: JAK SE POČÍTÁ, PŘÍKLADY A ŘEŠENÁ CVIČENÍ - CHEMIE

Molární hmotnost je intenzivní vlastnost hmoty, která se týká molárního koncept s měřením hmotnostní. Jednoduše řečeno, je to množství hmoty odpovídající jednomu molu látky; to znamená, co Avogadro číslo „váží“ (6 622 10 ²³) daných částic.

Jeden mol jakékoli látky bude obsahovat stejný počet částic (ionty, molekuly, atomy atd.); jeho hmotnost se však bude měnit, protože jeho molekulární rozměry jsou definovány počtem atomů a izotopů, které tvoří jeho strukturu. Čím masivnější je atom nebo molekula, tím větší je jeho molární hmotnost.

Rozdíl mezi molárními hmotami různých látek může být povrchně zaznamenán zjevným množstvím jejich vzorku. Zdroj: Gabriel Bolívar.

Předpokládejme například, že přesně jeden mol se shromažďuje pro pět různých sloučenin (horní obrázek). S použitím váhy byla změřena hmotnost pro každou skupinu, vyjádřená níže. Tato hmotnost odpovídá molární hmotnosti. Ze všech je fialová směs nejsvětlejší částice, zatímco tmavě modrá směs má nejtěžší částice.

Všimněte si, že je zobrazen zevšeobecněný a zveličený trend: čím vyšší je molární hmotnost, tím menší je množství vzorku, který musí být umístěn do váhy. Tento objem hmoty je však také velmi závislý na stavu agregace každé sloučeniny a na její hustotě.

Jak se počítá molární hmotnost?

Definice

Molární hmotnost může být vypočtena na základě její definice: množství hmoty na mol látky:

M = gramy látky / mol látky

Ve skutečnosti je g / mol jednotka, ve které je obvykle vyjádřena molární hmotnost, spolu s kg / mol. Pokud tedy víme, kolik molů máme sloučeniny nebo prvku a vážíme ji, dostaneme se přímo k jeho molární hmotnosti použitím jednoduchého dělení.

Elementy

Molární hmotnost platí nejen pro sloučeniny, ale také pro prvky. Koncept krtků nediskriminuje vůbec. Proto pomocí periodické tabulky lokalizujeme relativní atomové hmotnosti pro prvek zájmu a jeho hodnotu vynásobíme 1 g / mol; To je Avogadrova konstanta, M _U.

Například relativní atomová hmotnost stroncia je 87,62. Pokud chceme mít atomovou hmotnost, byla by 87,62 amu; ale pokud to, co hledáme, je jeho molární hmotnost, pak to bude 87,62 g / mol (87,62 · 1 g / mol). Molární hmotnosti všech ostatních prvků se tak získají stejným způsobem, aniž by bylo nutné takové množení provádět.

Sloučeniny

Molární hmotnost sloučeniny, není větší než součet relativních atomových hmotností atomů vynásobené M _U.

Například, molekula vody, H ₂ O, má tři atomy: dvě vodíku a jeden atom kyslíku. Relativní atomové hmotnosti H a O jsou 1,008, respektive 15,999. Přidáme tedy jejich hmotnosti vynásobením počtem atomů přítomných v molekule sloučeniny:

2H (1,008) = 2,016

10 (15,999) = 15,999

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

Na konci je poměrně běžnou praxí vynechat M _U:

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

Molární hmotou se rozumí jednotky g / mol.

Příklady

Právě byla zmíněna jedna z nejznámějších molárních hmot: voda, 18 g / mol. Ti, kteří jsou s těmito výpočty obeznámeni, dosáhnou bodu, ve kterém jsou schopni zapamatovat si některé molární masy, aniž by je museli hledat nebo vypočítávat, jak bylo uvedeno výše. Některé z těchto molárních hmot, které slouží jako příklady, jsou následující:

-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

Všimněte si, že dané hodnoty jsou zaokrouhleny. Pro přesnější účely by měly být molární hmotnosti vyjádřeny na více desetinných míst a vypočteny se správnými a přesnými relativními atomovými hmotnostmi.

Řešená cvičení

Cvičení 1

Analytickými metodami bylo odhadnuto, že roztok vzorku obsahuje 0,0267 molů analytu D. Je také známo, že jeho hmotnost odpovídá 14% vzorku, jehož celková hmotnost je 76 gramů. Vypočítejte molární hmotnost předpokládaného analytu D.

Musíme určit hmotnost D, která je rozpuštěna v roztoku. Pokračujeme:

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

To znamená, že vypočítáme 14% ze 76 gramů vzorku, což odpovídá gramům analytu D. Potom a nakonec použijeme definici molární hmotnosti, protože máme dostatek dat pro její výpočet:

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

= 398,50 g / mol

Který se překládá jako: jeden mol (6,022 x 10 ²³) molekul Y má hmotnost rovná 398.50 gramů. Díky této hodnotě můžeme vědět, kolik z Y chceme vážit na váze v případě, že chceme například připravit roztok s molární koncentrací 5 · 10 ^-3 M; to znamená, rozpusťte 0,1993 gramu Y v jednom litru rozpouštědla:

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

Cvičení 2

Vypočítejte molární hmotnosti kyseliny citrónové s vědomím, že její molekulární vzorec je C ₆ H ₈ O ₇.

Stejný vzorec C ₆ H ₈ O ₇ usnadňuje pochopení výpočtu, protože nám říká najednou počtem C, H a atomy kyslíku, které jsou v kyselině citrónové. Proto opakujeme stejný krok provedený pro vodu:

6 ° C (12,0107) = 72,0642

8H (1,008) = 8,064

7O (15,999) = 111,993

M (kyselina citrónová) = 72,0642 + 8,064 + 111.993

= 192,1212 g / mol

Cvičení 3

Vypočítá se molární hmotnost pentahydrátu síranu měďnatého, CuSO ₄ · 5H ₂ O.

Již dříve víme, že molární hmotnost vody je 18,015 g / mol. To nám pomáhá zjednodušit výpočty, protože to na chvíli vynecháme a zaměříme se na bezvodou sůl CuSO ₄.

Máme relativní atomové hmotnosti mědi a síry 63,546 a síry 32,065. U těchto dat postupujeme stejným způsobem jako u cvičení 2:

1 Cu (63 546) = 63 546

1 S (32,065) = 32,065

4O (15,999) = 63,996

M (CuSO ₄) = 63,546 + 32,065 + 63,996

= 159,607 g / mol

Zajímá nás však molární hmotnost pentahydrátové soli, ne bezvodá. K tomu musíme do výsledku přidat odpovídající množství vody:

5 H ₂ O = 5 · (18,015) = 90.075

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

= 249,682 g / mol

Reference

Whitten, Davis, Peck a Stanley. (2008). Chemie (8. ed.). CENGAGE Učení.
Wikipedia. (2020). Molární hmotnost. Obnoveno z: en.wikipedia.org
Nissa Garcia. (2020). Co je to molární hmotnost? Definice, vzorec a příklady. Studie. Obnoveno z: study.com
Dr. Kristy M. Bailey. (sf). Stoichiometrie Výukový program

Hledání molární mše Získáno z: occc.edu
Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2. prosince 2019). Příklad molekulové hmotnosti. Obnoveno z: thinkco.com

MOLÁRNÍ HMOTNOST: JAK SE POČÍTÁ, PŘÍKLADY A ŘEŠENÁ CVIČENÍ - CHEMIE - 2025