Masa molowa i masa molekularna

Chemicy często mierzą substancje za pomocą masy molowej i masy cząsteczkowej. Przykładem może być określenie liczby cząsteczek w cylindrze. Chemia bada interakcję atomów i cząsteczek na skali atomowej.

Czym jest masa molekularna?

Po pierwsze, cząsteczka odnosi się do składu podobnych lub różnych atomów ułożonych w proporcjach. Cząsteczki mogą tworzyć związki chemiczne podlegające fizycznym i chemicznym właściwościom każdej cząsteczki.

W skrócie, masa cząsteczkowa odnosi się do całkowitej masy substancji. Sumuje średnie masy poszczególnych atomów w cząsteczce tej konkretnej substancji.

Aby określić masę cząsteczkową związku X, należy dodać masy atomowe wszystkich elementów w kompozycji, w tym ich mnożenie, zgodnie z indeksami dolnymi w formule.

Zilustrujemy poniższy przykład. Te masy atomowe są pobierane bezpośrednio z układu okresowego pierwiastków. Mierzy się je w jednostkach masy atomowej (amu), podobnie jak masa cząsteczkowa.

Przykład 1:

Określ masę cząsteczkową H2O i CH3CH2OH.

Odpowiedź:

Musisz ocenić składy danych formuł cząsteczkowych i wyprowadzić ich masy atomowe z układu okresowego. Weź pod uwagę indeksy dolne.

Na przykład H2O wskazuje, że istnieją dwa atomy wodoru i jeden atom tlenu. Masa atomowa wodoru z układu okresowego wynosi 1,0079 amu, a tlenu 15,9994. Masa cząsteczkowa związku wynosi 2 (1,0079) + 15,9994 = 18,0152 amu.

Aby określić masę cząsteczkową etanolu, inną formułę podaną w pytaniu, wykonujemy te same kroki. Istnieją 2 atomy węgla, 6 atomów wodoru i 1 atom tlenu. Masa atomowa atomu węgla wynosi 12.011 amu. To znaczy, masa cząsteczkowa CH3CH2OH wynosi 2 (12,011) + 6 (1,0079) + 1 (15,9994) = 46,069 amu. Dla swojego ćwiczenia obliczyć wzór cząsteczkowy etanu (C2H4) i CO2.

Co to jest masa molowa?

Jeśli chodzi o koncepcję masy molowej, definiuje się ją jako masę w kilogramach lub gramach mola substancji. Zwykle jednostkami masy molowej są gram / mol. Kret pierwiastka tlenowego ma masę 15,9994 gramów. Tak więc masa cząsteczkowa wynosiłaby 15,9994 g / mol. W przypadku związku dwutlenku węgla, na przykład, masa molowa jest zdefiniowana jako masa 1 mola cząsteczek w tym związku. Liczba Avogadro, 6.022 x 1023 jest często używana w odniesieniu do liczby atomów, cząsteczek i innych jednostek, w których masa molowa jest równa. Na przykład masa molowa H2O byłaby równa masie w gramach na mol 6,022 x 1023 cząsteczek wody. Jeśli brzmi to zbyt technicznie, zilustrujemy poniższy przykład:

Przykład 2:

Określ masę molową etanolu.

Odpowiedź:

W pierwszym przykładzie określiliśmy masę cząsteczkową etanolu (C2H5OH). Nie należy mylić się z inną formułą, jak wyżej wspomniano. Właśnie bawiliśmy się układem strukturalnym w formule etanolu, chociaż stosunek atomów pozostaje taki sam.

Etanol zawiera 6,022 x 1023 molekuły, a masa molowa jest równa masie etanolu, który zawiera te cząsteczki. Stwierdziliśmy, że masa cząsteczkowa etanolu wynosi 46.069 jednostek masy atomowej w naszym poprzednim przykładzie. Ta sama procedura jest stosowana przy obliczaniu masy molowej.

Jeden mol etanolu ma 2 mole atomów węgla, 6 moli atomów wodoru i jeden mol atomu tlenu. Biorąc masy atomowe z tabeli okresowej, okazuje się, że masa molowa wynosi 2 (12,011 g) + 6 (1,0079 g) + 15,9994 g, co stanowi 46,069 g / mol. Zwróć uwagę na tę samą wartość, ale różne jednostki.

NB: Masa molowa dowolnej substancji chemicznej odnosi się do jej masy atomowej lub masy cząsteczkowej w gramach na mol. Wartości są takie same, ale różne jednostki.

Ćwiczenie 2:

Oblicz masę molową fosforanu wapnia (Ca3 (PO4) 2). Odpowiedź powinna wynosić 310.177 g / mol.

W odniesieniu do węgla, masa molowa naturalnie występującego węgla różni się od tej uzyskanej z tabeli okresów, która należy do izotopu węgla-12. Naturalnie węgiel zawiera węgiel-12, węgiel-13 i węgiel-14. Ale mol węgla wciąż zawiera 6,022 x 1023, ale z różnymi stosunkami tych izotopów.

Różnice między masą molową a masą molekularną

Obliczenie dla masy molowej i masy cząsteczkowej

Masę molową określa się, dzieląc całkowitą masę substancji, która jest średnią masą każdego atomu, przez ilość w molach. Wynikowa liczba będzie wynosiła gramy na mol lub kilogramy na mol. Masę cząsteczkową określa się, obliczając masę substancji w odniesieniu do 1/12-tego izotopu węgla-12.

Definicja masy molowej i masy molekularnej

Masa cząsteczkowa odnosi się do masy cząsteczek, podczas gdy masa molowa odnosi się do masy molowej substancji.

Jednostki SI dla masy molowej i masy cząsteczkowej

Masę molową wyraża się w gramach na mol, podczas gdy masę cząsteczkową wyraża się jako jednostki masy atomowej. To wyrażenie jednostek SI powraca do tego, jak te pojęcia są zdefiniowane jak wyżej.

Podsumowanie masy cząsteczkowej Vs. Masa cząsteczkowa

Masa molowa i masa cząsteczkowa to ważne pojęcia w chemii
Masę molową wyraża się w gramach na mol lub kilogramach na mol, podczas gdy masa cząsteczkowa jest wyrażona w jednostkach masy atomowej. Masa molowa w zasadzie nie ma jednostki.
Obliczamy masę molową, dzieląc masę substancji przez ilość i obliczając masę cząsteczkową, biorąc średnią masę jednostek substancji
Mają te same wartości, ale różne jednostki SI.