Zawartość
Poszczególne atomy i cząsteczki, budulce materii, są zbyt małe, aby zmierzyć je za pomocą instrumentów lub jednostek makroskopowych, więc naukowcy wyrażają masę za pomocą atomowych jednostek masy, zwykle skracanych do amu lub AMU. Jednak w prawdziwym świecie użycie jednostek masy atomowej byłoby niepraktyczne z powodu bazillionów atomów i cząsteczek, które tworzą wielkości makroskopowe. Uznając to, naukowcy zdefiniowali UAM w taki sposób, aby ułatwić konwersję z wielkości mikroskopowych na makroskopowe. Masa atomu lub cząsteczki w jednostkach AMU jest równa masie jednego mola atomów lub cząsteczek w gramach. Jeden gram to jedna tysięczna kilograma.
TL; DR (Too Long; Didnt Read)
Masa pierwiastka lub cząsteczki w atomowych jednostkach masy jest równa masie mola tych samych cząstek w gramach. Podziel liczbę przez 1000, aby uzyskać masę molową w kilogramach.
Co to jest kret?
Kret to bardzo duża liczba atomów lub cząsteczek. Ta duża liczba, znana jako liczba Avogadrosa, wynosi 6,02 x 1023. Liczba ta została ustalona w serii eksperymentów przeprowadzonych w ciągu około 100 lat przez różnych badaczy. Mol jest dla makroskopowego świata tym, czym jest pojedyncza cząstka dla mikroskopijnego świata z jedną różnicą: możesz rozbić mol na frakcje, ale nie możesz zrobić tego z cząsteczką taką jak atom lub cząsteczka, nie zmieniając jej w coś innego.
Kret wodoru
Zasadą jest, że masa cząstki w jednostkach AMU jest równa masie mola cząstek w gramach. Na przykład masa atomowa cząsteczki wodoru (H2) wynosi 2,016 AMU, więc mol wodoru gazowego waży 2,016 gramów. Ponieważ w kilogramie znajduje się 1000 gramów, masa mola gazowego wodoru wynosi (2,016 ÷ 1000) = 0,002016 = 2,016 X 10-3 kilogramy
Możesz mieć ilość cząstek, które nie stanowią pieprzu. Na przykład próbka wodoru może ważyć tylko 2,52 x 10-4 kg. Możesz użyć masy atomowej wodoru, mierzonej w jednostkach AMU, do obliczenia ułamka molowego gazu w próbce. Po prostu podziel masę próbki, w kilogramach, przez masę jednego mola w kilogramach. Ponieważ jeden mol wodoru ma masę 2,016 x 10-3 kg, a ty masz 2,25 x 10-4 kg, masz tylko 1/8 mola.
Masa molowa związków
Aby określić masę związku, policz atomy w związku, patrząc na jego wzór chemiczny. Sprawdź masy każdego z atomów, które tworzą cząsteczkę w układzie okresowym, zsumuj te masy, a uzyskasz masę cząsteczki w jednostkach AMU. Jest to również masa jednego mola związku w gramach. Jeśli chcesz masy molowej w kilogramach, podziel przez 1000.
Przykłady
1. Jaka jest masa molowa węglanu wapnia w kilogramach?
Wzór chemiczny węglanu wapnia w CaCO3. Z układu okresowego można określić masę wapnia (Ca) na 40,078 AMU, masę węgla (C) na 12,011 AMU i masę tlenu (O) na 15999 AMU. Mnożąc masę tlenu przez 3 i dodając do niej masy węgla i wapnia, otrzymujemy masę CaCO3 cząsteczka, która wynosi 100,086 AMU. Oznacza to, że mol węglanu wapnia ma masę 100,086 gramów, co oznacza (100,086 ÷ 1000) = 0,100086 kilogramów.
2. Ile moli znajduje się w próbce aluminium o wadze 5 kilogramów?
Masa atomowa glinu (Al) wynosi 26,982 AMU, więc mol metalu waży 26,982 gramów lub 0,026982 kilograma. Próbka o wadze 5 kilogramów zawiera (5 ÷ 0,026982) = 185,31 moli.