Masele de atomi și molecule sunt foarte mici, iar unitatea standard de măsurare-kilogram - este incomod pentru exprimarea numerică a magnitudinilor lor. Prin urmare, pentru a exprima masele atomilor și moleculelor, utilizați o altă unitate de măsură - unitatea de masă atomică (ae).
Unitatea atomică de masă (ae) este unitatea pentru măsurarea masei de atomi, molecule și particule elementare.
Pentru unitatea de masă atomică, 1/12 din masa nuclidului de carbon este de 12 C. Masa acestui nuclid în unități SI este de 1,9927 × 10 -26 kg.
1 a. e.m = mc = 1,6606 × 10 -27 kg.
Masa atomică relativă (termenul învechit - greutatea atomică) este masa atomului exprimată în unități de masă atomică (ae m). Denunțat de Ar.
Cele mai multe elemente chimice naturale sunt un amestec de izotopi. Prin urmare, pentru masa atomică relativă a elementului, se ia în considerare valoarea medie a masei atomice relative a amestecului natural al izotopilor săi, luând în considerare conținutul lor în condiții terestre. Aceste valori sunt date în tabelul periodic.
Tabelul 3
Compoziția izotopică a oxigenului într-un amestec natural
Valoarea medie a masei atomice, luând în considerare contribuția fiecărui izotop, se calculează după următoarea formulă:
Ar = 15,995 × 0,99759 + 16,999 × 0,00037 + 17,999 × 0,0024 =
= 15.999 a. e. m.
Rețineți că masa atomică și numărul de masă sunt concepte complet diferite: prima este masa atomului, exprimată în a. Al doilea este numărul de nucleoni din nucleu. Masa atomică este o cantitate fracționată (are o valoare întregă numai pentru izotopul 12 C), spre deosebire de numărul de masă, care este întotdeauna un număr întreg.
Numeric, aceste cantități sunt foarte apropiate; de exemplu, pentru hidrogen, masa atomică este 1,0078, iar numărul de masă este 1, pentru heliu masa atomică este 4,0026 și numărul de masă este 4.
Masa atomică relativă are valori fracționare din următoarele motive:
1) majoritatea elementelor existente în natură reprezintă un amestec de mai mulți izotopi și valoarea medie a masei atomice relative a unui amestec de compoziție izotopică naturală este indicată în tabelul periodic.
2) pentru elementele monoizotopice (de exemplu, 23 Na) această valoare va fi, de asemenea, fracționată, deoarece masa nucleonilor este exprimată în a. adică nu este un număr întreg (vezi Tabelul 3), iar atunci când se formează un nucleu, o parte din masa nucleonilor intră în energie, în conformitate cu ecuația cuplării = Dm × c 2. unde c = 3 × 10 8 m / s este viteza luminii în vid.
Atunci când se formează orice conexiune, energia este întotdeauna alocată, motiv pentru care o parte din masa particulelor de legare este consumată. În cazul formării legăturilor chimice, această valoare este foarte mică, astfel încât schimbarea masei este neglijată și se presupune că masa particulei formate este egală cu suma masei particulelor care participă la formarea ei. Atunci când se formează nucleul, se eliberează o energie foarte mare, iar "defectul de masă" este clar vizibil.
Masa moleculară este masa unei molecule, exprimată în a. Masa moleculei este practic egală cu suma masei atomice relative a atomilor care intră în ea.
Dacă substanța nu constă din molecule, ci, de exemplu, din ioni (NaCl) sau este un oligomer [(H20) n], atunci greutatea moleculară relativă este indicată pentru unitatea de formulă a substanței. Prin unitatea formică a unei substanțe se înțelege compoziția chimică a celei mai mici cantități dintr-o substanță dată.
Mole este o unitate pentru măsurarea cantității unei substanțe. Denunțat de n. 1 mol este o cantitate de materie care conține cât mai multe unități structurale (atomi, molecule, ioni, radicali), deoarece există atomi conținute în 0,012 kg din izotopul de carbon 12C, și anume,
NA = 6,022 × 10 23 mol -1 este numărul Avogadro.
Masa molară a substanței (M) este egală cu raportul dintre masa substanței (m) și cantitatea sa (n):
Definiția anterioară: masa unui mol de substanță este numeric egală cu masa moleculară, dar este exprimată în unități de g / mol. Poate că, la început, va facilita rezolvarea problemelor de decontare.
Observați diferența în termeni: "masa molară" și "masa moleculară", similare în sunet, dar referindu-se la un număr diferit de obiecte: prima este masa unui mol de substanță (adică masa de 6.022 × 10 23 molecule) - masa unei molecule și ele sunt exprimate în unități diferite - g / mol și a. respectiv, respectiv.
Conceptul de "cantitate de substanță" și, în consecință, o unitate de măsurare - mol sunt utilizate în majoritatea calculelor chimice. Această valoare este în mod unic legată de masa, numărul de unități structurale și de volumul (dacă este vorba de gaz sau vapori) al substanței. Dacă cantitatea de materie este dată, atunci aceste cantități sunt ușor de calculat.
Fracțiunea masică a substanței A în sistem este raportul dintre masa și masa întregului sistem (adesea această valoare este exprimată în%):
Fracțiunea de volum a componentei este raportul dintre volumul componentei și volumul întregului sistem:
Fracțiunea molară a componentei este raportul dintre cantitatea de substanță (mol) a componentei A și numărul total de moli ai tuturor componentelor sistemului:
Legea conservării energiei - energia nu provine din nimic și nu dispare fără urmă, dar speciile sale individuale se pot trece reciproc în conformitate cu relații echivalente definite strict.
Astfel, dacă energia legăturilor chimice din produsele de reacție este mai mare decât în reactanți, atunci energia eliberată este eliberată sub formă de căldură, lumină sau datorită acesteia va exista de lucru (de exemplu, explozia sau mișcarea pistonului).
Legea conservării masei (MV Lomonosov, 1748) - masa tuturor substanțelor care au reacționat este egală cu masa tuturor produselor de reacție.
Din punctul de vedere al teoriei moleculare atomice, legea conservării masei este explicată astfel: ca rezultat al reacțiilor chimice, atomii nu dispar și nu apar, dar are loc rearanjarea lor. Deoarece numărul de atomi înainte și după reacție rămâne neschimbat, masa lor totală nu se schimbă.
În baza acestei legi, toate calculele sunt efectuate pe ecuațiile reacțiilor chimice.
Legea constanței compoziției (Proust, 1806) - fiecare compus chimic are o compoziție clară și constantă.
Ca o consecință a acestei legi, rezultă că compoziția unui compus chimic nu depinde de metoda de producție a acestuia.
Substanțele a căror compoziție face obiectul acestei legi, au primit numele daltonides. Substanțele a căror compoziție depinde de metoda de producție se numesc bertholide (de exemplu, oxizi de metale tranziționale).
Legea relațiilor multiple (Dalton) - dacă două elemente formează mai mulți compuși între ei, atunci cantitățile de masă ale unui element, combinând cu aceeași cantitate de masă a celuilalt, sunt tratate ca numere întregi mici.
Legea lui Avogadro (1811) - în volume egale de diferite gaze ideale în condiții identice (temperatură și presiune) conține același număr de molecule.
Pagina generată în 0.026 secunde.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: