asyan.org
добавить свой файл
1
Маса атомів, молекул. Абсолютна і відносна маса.

Хімічний елемент - вид атомів, з певним зарядом ядра.
Важливою характеристикою окремо взятого атома є його маса. Маса атома складається з мас входять до його складу протонів, нейтронів і електронів з урахуванням дефекту маси.
Абсолютна маса атома - маса атома, виражена в кг.
ma (iX) = x (кг), де i - масове число атома
Приклади:
ma (12C) = 19,9272 ∙ 10-27 (кг)
ma (1H) = 1.66 ∙ 10-27 (кг)
ma (16O) = 2.66 ∙ 10-26 (кг)

Зрозуміло, що величина абсолютної маси атома незначна. І, скажімо, в 16-17 столітті експериментально її виміряти було неможливо. Але для хіміка важливо проводити розрахунки.

Першим вченим, які вирішили цю проблему, був Джон Дальтон, він запропонував ввести величину відносної атомної маси (Аr). Відносною вона називається тому, що обчислюється по відношенню до маси довільно обраного еталона. Дальтон вибрав за еталон масу самого легкого атома-атома водню і, прийняв її рівною 1.

Ar (H) = 1

Відносні атомні маси відомих на той час елементів розраховувалися Дальтоном на основі відкритим ним закону кратних відносин.
В даний час за еталон обрана 1 / 12 частина абсолютної маси нукліда 12С.

Атомна одиниця маси (а.о.м.) - 1 / 12 ma (12C)

а.е.м. = Ma (12C) / 12 = 19,9272 ∙ 10-27 кг / 12 = 1,66 ∙ 10-27кг = 1,66 ∙ 10-24г
Відносна атомна маса - безрозмірна величина, що дорівнює відношенню абсолютної маси даного атома до 1 / 12 частини маси нукліда 12C.

Ar (iX) = ma (iX) / а.е.м.

Поняття відносної атомної маси, не слід плутати з поняттям відносної атомної маси хімічного елемента Х. Розберемося, у чому тут справа. Ми знаємо, що хімічний елемент у природі являє собою суміш ізотопів із різноманітною масовою часткою. Зважаючи на це, якщо говорять про масу атома елемента Х, то мають на увазі, що це величина середня!

Середня абсолютна маса атома елемента - маса атома елемента Х, виражена в кг., Розрахований з урахуванням його ізотопного складу.

ma (X) = Σ w ∙ ma (iX)

Відносна атомна маса елемента - безрозмірна величина, що дорівнює відношенню середньої абсолютної маси атома елемента до 1 / 12 частини маси нукліда 12С.
Ar (X) = ma (X) / а.е.м.
Ar (X) = Σ w ∙ ma (iX) / а.е.м.
Відносна атомна маса елемента - величина середня!

Речовини молекулярної будови. Маса молекул.

Нагадаємо, що основною структурною одиницею речовин молекулярної будови є молекула. В даний час в літературі можна зустріти наступне визначення:
Молекула - найменша частка речовини, що володіє його хімічними властивостями.
Відзначимо, що дане визначення вельми сумнівно, крім того, воно було сформульоване ще в 1860 році Канніцаро.

Причини наступні: молекула не може розглядатися як найменша частинка, існують речовини атомної будови; молекулу дуже важко визначити носієм хімічних властивостей речовини, властивості обумовлені не одиничної часткою, а їх сукупністю, характером їх взаємодії, більше того, в деяких випадках, навіть існування окремих атомів у складі речовини викликає сумнів (приклад тому, звичайна рідка вода, яка вдає із себе контінуальноє розподіл електронної щільності, з вкрапленнями в неї ядрами атомів водню і кисню).

Молекула - електронейтральна частка речовини, що представляє собою замкнуту сукупність кінцевого числа атомів, пов'язаних між собою силами ковалентного зв'язку і утворюють певну структуру.
Однією з характеристик молекули, так само як і атома є її маса. Маса молекули чисельно дорівнює сумі мас входять до її складу атомів. Введемо радий важливих величин.

Абсолютна маса молекули - маса молекули, виражена в кг.
ma (AxBy) = x ∙ ma (A) + y ∙ ma (B)
, Де ma (AxBy) - абсолютна маса молекули складу AxBy
         ma (A) - середня абсолютна маса атома елемента А
         ma (B) - середня абсолютна маса атома елемента У
Приклад:
Обчислити абсолютну масу молекули води H2O.
  Дано:
ma (H) = 1,66 ∙ 10-27 (кг)
ma (О) = 2,66 ∙ 10-26 (кг)
Знайти:
ma (H2O) -?
Рішення:
ma (H2O) = 2 ∙ ma (H) + ma (О) = 2,992 ∙ 10-23 (р)
Відповідь: 2,992 ∙ 10-23 (р)
  Маса окремої молекули, так само як і маса атома може бути виражена не тільки в абсолютній, але і відносною величиною. Еталон в цьому випадку той же самий - 1 / 12 частина маси нукліда 12С.
Відносна молекулярна маса - безрозмірна величина, що дорівнює відношенню абсолютної маси молекули до 1 / 12 частини маси нукліда 12С.
Приміром, запишемо математичний вираз для обчислення відносної молекулярної маси молекули складу АхВy:

Mr (АхВy) = ma (АхВy) / 1 / 12 ma (12C)

Приклад: Розрахуйте відносну молекулярну масу води, якщо абсолютна маса її молекули дорівнює 2,992 ∙ 10-23 (р).
  Дано:
ma (H2O) = 2,992 ∙ 10-23 (р)
Знайти:
Mr (Н2О) -?
Рішення:
Mr (Н2О) = ma (H2O) / 1 / 12 ma (12C) = 2,992 ∙ 10-23 г / 1,66 ∙ 10-24 г ≈ 18
Відповідь: Mr (Н2О) = 18
  Знаючи значення відносних атомних мас елементів, що входять до складу молекули також можна розрахувати величину відносної молекулярної маси.

Mr (АхВy) = x ∙ Ar (A) + y ∙ Ar (B)

Іншими словами, відносна молекулярна маса чисельно дорівнює сумі відносних атомних мас входять до складу молекули елементів, з урахуванням кількості їх атомів.
Mr = Σ x ∙ Ar, де n - число атомів
Приклад: Mr (H2O) = 2 ∙ Ar (H) + Ar (O) = 2 ∙ 1 + 16 = 18