Le tableau indique la quantité de masse molaire de la substance. Masse molaire
Ce n'est un secret pour personne que les signes chimiques vous permettent de représenter la composition d'une substance complexe sous forme de formules.
Formule chimique est un enregistrement conditionnel de la composition d'une substance au moyen de signes et d'indices chimiques.
Les formules font la distinction entre moléculaire, structurel, électronique et autres.
Formules moléculaires (H3P04, Fe203, A1 (OH) 3, Na2S04, 02, etc.) montrent la composition qualitative (c'est-à-dire de quels éléments la substance est constituée) et quantitative (c'est-à-dire combien d'atomes de chaque élément sont dans la substance).
Formules structurellesmontrent l'ordre de connexion des atomes dans une molécule, reliant les atomes avec des tirets (un tiret - une liaison chimique entre deux atomes dans une molécule).
Masse atomique et moléculaire relative
Masse atomique relativeune substance ou un élément est une quantité sans dimension. Pourquoi sans dimension, car la masse doit avoir des dimensions?
La raison en est que la masse atomique d'une substance en kg est très petite et est exprimée de l'ordre de 10 à moins 27 degrés. Afin de ne pas prendre en compte cet indicateur dans les calculs, la masse de chaque élément conduit à un rapport de 1/12 de la masse de l'isotope du carbone. Pour cette raison, la masse atomique relative de carbone est de 12 unités.
Les valeurs modernes des masses atomiques relatives sont données dans le tableau périodique des éléments de D.I. Mendeleev. La plupart des articles sont
Valeurs moyennes arithmétiques des masses atomiques d'un mélange naturel d'isotopes de ces éléments.
Par exemple, la masse relative d'hydrogène est de 1 et d'oxygène de 16.
Le poids moléculaire relatif des substances simples et complexes est numériquement égal à la somme des masses atomiques relatives des atomes qui composent la molécule.
Par exemple, le poids moléculaire relatif de l'eau constitué de deux atomes d'hydrogène et d'un atome d'oxygène est
La formule chimique peut être utilisée pour calculer à la fois la composition chimique et le poids moléculaire.
La composition quantitative déterminée par les formules chimiques est d'une grande importance pour les nombreux calculs qui sont effectués en fonction de la composition chimique.
Le calcul de la masse moléculaire relative d'une substance par une formule chimique est effectué en additionnant les produits des masses atomiques relatives des éléments par les indices correspondants dans la formule chimique.
Nous avons examiné comment le poids moléculaire d'une substance est calculé un peu plus haut.
Et c'est exactement la tâche que notre calculateur chimique automatise.
Connaissant la masse moléculaire d'une substance, il ne nous coûte rien de calculer la masse molaire.
Môle - il y a la quantité de matière dans un système contenant autant d'éléments structurels qu'il y a d'atomes dans le carbone-12 pesant 12 grammes
Ainsi, la masse molaire d'une substance correspond exactement à la masse moléculaire relative et a la dimension de grammes / mol
Ainsi, la masse molaire d'eau est de 18 grammes / mol.
La masse molaire d'une substance peut être définie comme le rapport masse d'une portion donnée d'une substance à une quantité de substance dans cette portion
Caractéristiques distinctives
Par rapport aux autres calculatrices qui calculent la masse molaire d'une substance, cette calculatrice présente les caractéristiques suivantes:
La formule peut contenir des parenthèses par exemple
La formule peut contenir un facteur
S'il est nécessaire de calculer les fractions massiques de chaque élément chimique dans la formule, vous devez utiliser le calculateur Fraction massique d'une substance en ligne
Quels éléments chimiques les masses molaires ne sont pas arrondies?
Il est logique de supposer si vous lisez d'où vient le concept de «masse relative», que la masse «non arrondie» sera pour un élément - carbone ... Y aura-t-il d'autres éléments chimiques avec des masses "non arrondies"? J'en doute.
syntaxe
formule molaire [!]
où formule est une formule arbitraire pour un produit chimique.
Attention! Les éléments chimiques de la formule doivent être indiqués comme dans le tableau périodique.
un exemple simple montrera quel est le coût d'une erreur de ne pas respecter la casse (majuscules ou minuscules)
Si nous écrivons CO, alors c'est le carbone et l'oxygène, et si nous écrivons Co, alors c'est le cobalt.
Vous pouvez insérer un symbole de service (point d'exclamation) dans n'importe quelle partie de la formule.
Que nous donne-t-il?
Il arrondit tous les paramètres au niveau de précision utilisé dans le programme scolaire. C'est très pratique pour ceux qui résolvent des problèmes scolaires.
Par exemple, la masse molaire d'eau dans les manuels scolaires est de 18, et si l'on prend en compte des algorithmes plus précis, on obtient que la masse molaire est de 18,01528. La différence est faible, mais si vous calculez, par exemple, la fraction massique d'un produit chimique, vous obtenez une petite différence, mais très désagréable, dans les paramètres de sortie, ce qui peut induire en erreur les utilisateurs inexpérimentés de la calculatrice.
Exemples de
rédiger une demande molaire NaMgU3O24C18H27
nous avons la réponse
Si nous écrivons un point d'exclamation dans les paramètres d'entrée, nous obtenons la réponse suivante
La chimie est la science des extrêmes. En ce sens que les chiffres réels, réels, décrivant la réalité des nombres qu'il contient sont soit extrêmement petits, soit extrêmement grands. Beaucoup seraient effrayés par un nombre avec 23 zéros. C'est vraiment beaucoup. Mais il y a tellement d'unités (morceaux) contenues dans une mole d'une substance. Souhaitez-vous effectuer des calculs avec des nombres aussi colossaux? Ce n'est pas confortable. Mais à notre époque, tout étudiant résout des problèmes de chimie avec une feuille de papier et une simple calculatrice. Ceci est possible grâce à un langage de simplification spécial créé par des chimistes. Et l'une des principales phrases de cette langue est "masse molaire".
Formule par définition
La détermination de la masse molaire est simple: la masse d'une substance doit être divisée par sa quantité chimique. Autrement dit, vous découvrirez combien pèse une mole d'une substance donnée. Il existe une autre façon de déterminer la masse molaire, mais l'essentiel ici est de ne pas se confondre. La masse molaire est numériquement égale à la masse atomique ou moléculaire. Mais les unités sont différentes.
Mais pourquoi?
Dans quelles situations pourriez-vous avoir besoin d'une masse molaire? Un exemple classique est la nécessité d'identifier la formule d'une substance. Toutes les substances et pas dans toutes les situations ne peuvent être déterminées par leurs propriétés chimiques et leur apparence, il est parfois nécessaire de compter des ratios quantitatifs. Si vous connaissez les quantités réelles de substances, vous pouvez calculer le type d'atomes et leurs proportions dans la substance. Et vous avez besoin de l'aide d'un ancien chimiste. Très vieux en effet. Mendeleev lui-même.
Relation des concepts
Comment la table du grand scientifique nous aidera-t-elle? La masse molaire d'une substance est égale en nombre à la masse atomique (pour les substances atomiques et les métaux purs) ou à la masse moléculaire, mais mesurée dans d'autres unités. Cette caractéristique d'une substance sera indiquée en grammes par mole, moléculaire - en unités de masse atomique. Comment se fait-il que ces chiffres soient les mêmes? Les valeurs que vous voyez dans le tableau pour les éléments ont été calculées empiriquement. Nous avons pu peser chaque type d'atome et déterminer sa masse en unités pratiques. Par conséquent, vous ne voyez pas moins le vingt-septième degré, mais des nombres tout à fait décents, le plus souvent à moins de un et cent. Il y a aussi des éléments lourds, mais ils ne sont généralement pas mentionnés dans les livres de problèmes scolaires.
Si tous les numéros ne sont pas à portée de main
Et si une substance est faite de molécules et que vous savez ce que c'est? Comment trouver la masse molaire d'une substance s'il n'y a pas de masse et de quantité chimique simultanément selon les conditions du problème? C'est simple, trouvez chaque type d'atome (élément) dans le tableau et multipliez les masses atomiques par le nombre d'atomes dans une molécule pour différents éléments. Et puis additionnez - et vous obtenez le poids moléculaire, qui coïncidera exactement avec la molaire. Pour les jeunes chimistes modernes, tout est déjà préparé - pour une formule connue d'une substance, la valeur requise n'est pas un problème à calculer.
Si vous comprenez l'essence de la chimie, cela vous semblera très facile. Le principal fardeau de la maîtrise de cette science est d'étudier et de mémoriser les propriétés de substances spécifiques, mais les processus généraux et les descriptions ne sont nulle part plus faciles. Une fois que vous avez compris, pratiquez, vous ne serez jamais confus dans votre vie.
En chimie, le concept de «poids moléculaire» est extrêmement important. Le poids moléculaire est souvent confondu avec le poids molaire. En quoi ces valeurs diffèrent-elles et quelles sont leurs propriétés?
Masse moléculaire
Les atomes et les molécules sont les plus petites particules de toute substance chimique. Si vous essayez d'exprimer leur masse en grammes, vous obtenez un nombre dans lequel il y aura environ 20 zéros avant la virgule décimale. Par conséquent, il n'est pas pratique de mesurer la masse en unités telles que les grammes. Pour sortir de cette situation, il faut prendre une très petite masse comme unité, et toutes les autres masses doivent être exprimées par rapport à elle. 1/12 de la masse d'un atome de carbone est utilisé comme unité.
Le poids moléculaire relatif est la masse d'une molécule d'une substance, qui est mesurée en unités de masse atomique. Le poids moléculaire est égal au rapport de la masse d'une molécule d'une substance particulière à 1/12 de la masse d'un atome de carbone. Il montre combien de fois la masse d'une molécule d'une certaine substance est supérieure à 1/12 de la masse d'un atome de carbone.
Figure: 1. Tableau des poids moléculaires des substances organiques.
L'unité de masse atomique (amu) est de 1,66 * 10 à la puissance -24 et représente 1/12 de la masse d'un atome de carbone, c'est-à-dire l'isotope de l'élément carbone, dont le numéro de masse est 12. Un élément chimique dans la nature peut avoir plusieurs isotopes stables, par conséquent, lorsqu'on parle de la masse atomique relative d'un élément ou, comme on le dit souvent, de la masse atomique de l'élément A, alors la masse atomique de tous les nucléides stables doit être prise en compte.
Le poids moléculaire est souvent confondu avec le poids molaire, qui est mesuré en g / mol. En effet, numériquement, ces deux grandeurs sont absolument identiques, mais leurs dimensions sont complètement différentes.
Le poids moléculaire relatif peut être trouvé en additionnant les masses atomiques
Pour calculer le poids moléculaire de substances simples et complexes, il est nécessaire de trouver la somme des masses atomiques relatives des atomes qui composent la molécule. Par exemple, le poids moléculaire relatif de l'eau Mr (H 2 O), qui, comme on le sait, est constitué de deux atomes d'hydrogène et d'un atome d'oxygène, est égal à 1 * 2 + 16 \u003d 18.
Cela signifie que la masse d'une molécule d'eau est 18 fois supérieure à 1/12 de la masse d'un atome de carbone. Et le poids moléculaire de l'air est de 29.
Figure: 2. Formule poids moléculaire relatif.
Masse atomique
La masse atomique d'un élément chimique est également l'une des désignations les plus importantes en chimie. La masse atomique est la valeur moyenne des masses atomiques des isotopes naturels stables de cet élément, en tenant compte de leur contenu relatif dans la nature (leur distribution naturelle). Ainsi, dans la nature, il existe deux isotopes stables de l'élément chlore Cl avec des nombres de masse 35 et 37:
Ar (Cl) \u003d (34,97 * 0,7553) + (36,95 * 0,2447) \u003d 35,45 - c'est la valeur adoptée pour l'élément chlore comme sa masse atomique relative.
D. Dalton a été le premier à calculer les poids atomiques. Il a relié les poids atomiques des éléments au poids atomique de l'hydrogène, en le prenant comme une unité. Cependant, les poids de l'atome d'oxygène et de certains autres éléments calculés selon son principe de «la plus grande simplicité» se sont révélés incorrects.
Figure: 3. D. Dalton.
Les véritables masses atomiques sont rares. Un atome d'hydrogène pèse 1,674 * 10 à -24 degrés d'un gramme, l'oxygène 26,67 * 10 à -24 degrés d'un gramme et le carbone 19,993 * 10 à -24 degrés d'un gramme.
Qu'avons-nous appris?
Dans le programme scolaire de chimie (8e année), une grande attention est accordée à un concept tel que la masse atomique et moléculaire relative d'une substance. Les élèves étudient leurs différences et leurs caractéristiques et apprennent également à déterminer les masses de gaz et de substances.
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Les atomes et les molécules sont les plus petites particules de matière, par conséquent, en tant qu'unité de mesure, vous pouvez choisir la masse de l'un des atomes et exprimer les masses des autres atomes par rapport à celui sélectionné. Alors, quelle est la masse molaire et quelle est sa dimension?
Quelle est la masse molaire?
Le fondateur de la théorie des masses atomiques était le scientifique Dalton, qui a compilé un tableau des masses atomiques et a pris la masse d'un atome d'hydrogène comme unité.
La masse molaire est la masse d'une mole d'une substance. Mole, à son tour, est la quantité d'une substance, qui contient une certaine quantité des plus petites particules qui participent aux processus chimiques. Le nombre de molécules contenues dans une mole est appelé le nombre d'Avogadro. Cette valeur est constante et ne change pas.
Figure: 1. Formule du nombre d'Avogadro.
Ainsi, la masse molaire d'une substance est la masse d'une mole, qui contient 6,02 * 10 ^ 23 particules élémentaires.
Le numéro d'Avogadro tire son nom en l'honneur du scientifique italien Amedeo Avagadro, qui a prouvé que le nombre de molécules dans le même volume de gaz est toujours le même
La masse molaire dans le Système international de SI est mesurée en kg / mol, bien que cette valeur soit généralement exprimée en grammes / mol. Cette valeur est désignée par la lettre anglaise M et la formule de la masse molaire est la suivante:
où m est la masse d'une substance et v est la quantité d'une substance.
Figure: 2. Calcul de la masse molaire.
Comment trouver la masse molaire d'une substance?
Le tableau de DI Mendeleev aidera à calculer la masse molaire de telle ou telle substance. Prenez n'importe quelle substance, par exemple l'acide sulfurique dont la formule ressemble à ceci: H 2 SO 4. Passons maintenant au tableau et voyons quelle est la masse atomique de chacun des éléments qui composent l'acide. L'acide sulfurique se compose de trois éléments: l'hydrogène, le soufre et l'oxygène. La masse atomique de ces éléments est respectivement de 1, 32, 16.
Il s'avère que le poids moléculaire total est de 98 unités de masse atomique (1 * 2 + 32 + 16 * 4). Ainsi, nous avons découvert qu'une mole d'acide sulfurique pèse 98 grammes.
La masse molaire d'une substance est numériquement égale à la masse moléculaire relative si les unités structurelles de la substance sont des molécules. La masse molaire d'une substance peut également être égale à la masse atomique relative si les unités structurelles de la substance sont des atomes.
Jusqu'en 1961, un atome d'oxygène était considéré comme une unité de masse atomique, mais pas un atome entier, mais sa partie 1/16. Dans le même temps, les unités de masse chimiques et physiques n'étaient pas les mêmes. Le produit chimique était 0,03% de plus que le physique.
Actuellement, un système de mesure unifié a été adopté en physique et en chimie. En standard ea.m. 1/12 de la masse de l'atome de carbone est choisi.
Figure: 3. Formule de l'unité de masse atomique de carbone.
La masse molaire de tout gaz ou vapeur est très facile à mesurer. Il suffit d'utiliser le contrôle. Un même volume d'une substance gazeuse est égal en quantité à une autre substance à la même température. Une méthode connue pour mesurer le volume de vapeur consiste à déterminer la quantité d'air déplacé. Ce processus est réalisé à l'aide d'un bras latéral menant à l'appareil de mesure.
Le concept de masse molaire est très important en chimie. Son calcul est nécessaire pour créer des complexes de polymères et de nombreuses autres réactions. Dans les produits pharmaceutiques, la concentration d'une substance donnée dans une substance est déterminée en utilisant la masse molaire. De plus, la masse molaire est importante lors de la réalisation d'études biochimiques (processus d'échange dans un élément).
À notre époque, grâce au développement de la science, les poids moléculaires de presque tous les composants sanguins, y compris l'hémoglobine, sont connus.
Qu'avons-nous appris?
Dans la 8e année en chimie, un sujet important est "la masse molaire d'une substance". La masse molaire est un concept physique et chimique important. La masse molaire est une caractéristique d'une substance, le rapport de la masse d'une substance au nombre de moles de cette substance, c'est-à-dire la masse d'une mole d'une substance. elle est mesurée en kg / mol ou gramme / mol.
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