Відносна атомна та молекулярна маси речовин і елементів

Для вимірювання маси атома використовується відносна атомна маса, яка виражається в атомних одиницях маси (а. е. м.). Відносна молекулярна маса складається з відносних атомних мас речовин.

Поняття

Для усвідомлення, що таке відносна атомна маса в хімії, слід розуміти, що абсолютна маса атома занадто мала, щоб висловлювати її в грамах, а тим більше в кілограмах. Тому в сучасній хімії за атомну одиницю маси (а. Е. М.) Взята 1/12 частина маси вуглецю. Відносна атомна маса дорівнює відношенню абсолютної маси до 1/12 абсолютної маси вуглецю. Іншими словами відносна маса відображає, у скільки разів маса атома конкретного речовини перевищує 1/12 маси атома вуглецю. Наприклад, відносна маса азоту – 14, тобто атом азоту містить 14 а. е. м. або в 14 разів більше, ніж 1/12 частина атома вуглецю.

Серед усіх елементів водень найлегший, його маса дорівнює 1 одиниці. Найважчі атоми мають масу в 300 а. е. м.

Молекулярна маса – значення, що показує, у скільки разів маса молекули перевищує 1/12 частина маси вуглецю. Також висловлюється в а. е. м. Маса молекули складається з маси атомів, тому для обчислення відносної молекулярної маси необхідно скласти значення мас атомів речовини. Наприклад, відносна молекулярна маса води дорівнює 18. Це значення складається з відносних атомних мас двох атомів водню (2) і одного атома кисню (16).

Як видно, ці два поняття мають кілька загальних характеристик:

  • відносна атомна і молекулярна маси речовини – безрозмірні величини;
  • відносна атомна маса має позначення Ar, молекулярна – Mr;
  • одиниця виміру однакова в обох випадках – а. е. м.

Молярна і молекулярна маси збігаються чисельно, але відрізняються по розмірності. Молярна маса – це відношення маси речовини до кількості молей. Вона відображає масу одного моля, який дорівнює числу Авогадро, тобто 6,02 ⋅ 1023. Наприклад, 1 моль води важить 18 г / моль, а Mr (Н2О) = 18 а. е. м. (важче в 18 разів однієї атомної одиниці маси).

Як розрахувати

Щоб висловити відносну атомну масу математично, слід визначити, що 1/2 частина вуглецю або одна атомна одиниця маси дорівнює 1,66⋅10-24 р Отже, формула відносної атомної маси має наступний вигляд:

Ar (X) = ma (X) / 1,66⋅10-24,

де

  • ma – абсолютна атомна маса речовини.

Відносна атомна маса хімічних елементів вказана в періодичній таблиці Менделєєва, тому її не потрібно розраховувати самостійно при вирішенні завдань. Відносні атомні маси прийнято округляти до цілих. Виняток становить хлор. Маса його атомів дорівнює 35,5.

Слід звернути увагу, що при розрахунку відносної атомної маси елементів, що мають ізотопи, враховується їх середнє значення. Атомна маса в цьому випадку обчислюється таким чином:

Ar = ΣAr, ini,

де

  • Ar, i – відносна атомна маса ізотопів;
  • ni – вміст ізотопів в природних сумішах.

Наприклад, кисень має три ізотопи – 16о, 17О, 18О. Їх відносна маса дорівнює 15,995, 16,999, 17,999, а їх вміст у природних сумішах – 99,759%, 0,037%, 0,204% відповідно. Поділивши відсотки на 100 і підставивши значення, отримаємо:

Ar = 15,995 ∙ 0,99759 + 16,999 ∙ 0,00037 + 17,999 ∙ 0,00204 = 15,999 а.е.м.
Звернувшись до періодичної таблиці, легко знайти це значення в клітці кисню.

Відносна молекулярна маса – сума мас атомів речовини:

Mr = ΣAr.

При визначенні значення відносної молекулярної маси враховуються індекси символів. Наприклад, обчислення маси H2CO3 виглядає наступним чином:

Mr = 1 ∙ 2 + 12 + 16 ∙ 3 = 62 а. е. м.

Знаючи відносну молекулярну масу, можна обчислити відносну щільність одного газу за другим, тобто визначити, у скільки разів одне газоподібна речовина важче другого. Для цього використовується рівняння D (y) x = Mr (х) / Mr (y).

Що ми дізналися?

З уроку 8 класу дізналися про відносною атомною і молекулярної масі. За одиницю відносної атомної маси прийнята 1/12 частина маси вуглецю, що дорівнює 1,66⋅10-24 р Для обчислення маси необхідно абсолютну атомну масу речовини розділити на атомну одиницю маси (а. Е. М.). Значення відносної атомної маси зазначено в періодичній системі Менделєєва в кожній клітині елемента. Молекулярна маса речовини складається з суми відносних атомних мас елементів.

ПОДІЛИТИСЯ: