Beynəlxalq Vahidlər Sistemində (SI) əsas vahidlərdən biri də budur Maddənin kəmiyyət vahidi moldur.

Köstəbək – bu, 0,012 kq (12 q) karbon izotopunda olan karbon atomlarının sayı qədər müəyyən maddənin struktur vahidlərini (molekullar, atomlar, ionlar və s.) ehtiva edən maddənin miqdarıdır. 12 İLƏ .

Karbon üçün mütləq atom kütləsinin dəyərinin bərabər olduğunu nəzərə alsaq m(C) = 1,99 10  26 kq, karbon atomlarının sayını hesablamaq olar N A, 0,012 kq karbonun tərkibindədir.

Hər hansı bir maddənin molunda bu maddənin eyni sayda hissəcikləri (struktur vahidləri) var. Bir mol miqdarı olan bir maddənin tərkibində olan struktur vahidlərin sayı 6,02 10-dur. 23 və çağırılır Avoqadro nömrəsi (N A ).

Məsələn, bir mol misdə 6,02 10 23 mis atomu (Cu), bir mol hidrogendə (H 2) 6,02 10 23 hidrogen molekulu var.

Molar kütlə(M) 1 mol miqdarında alınan maddənin kütləsidir.

Molar kütlə M hərfi ilə təyin olunur və ölçüsü [q/mol] olur. Fizikada [kq/kmol] vahidindən istifadə edirlər.

Ümumi halda maddənin molyar kütləsinin ədədi qiyməti onun nisbi molekulyar (nisbi atom) kütləsinin qiyməti ilə ədədi olaraq üst-üstə düşür.

Məsələn, suyun nisbi molekulyar çəkisi:

Мr(Н 2 О) = 2Аr (Н) + Ар (O) = 2∙1 + 16 = 18 a.m.u.

Suyun molar kütləsi eyni dəyərə malikdir, lakin q/mol ilə ifadə edilir:

M (H 2 O) = 18 q/mol.

Beləliklə, tərkibində 6,02 10 23 su molekulu (müvafiq olaraq 2 6,02 10 23 hidrogen atomu və 6,02 10 23 oksigen atomu) olan bir mol suyun 18 qram kütləsi var. Maddənin miqdarı 1 mol olan suda 2 mol hidrogen atomu və bir mol oksigen atomu var.

1.3.4. Maddənin kütləsi ilə onun miqdarı arasında əlaqə

Maddənin kütləsini və onun kimyəvi formulunu və buna görə də onun molar kütləsinin qiymətini bilməklə, maddənin miqdarını təyin etmək və əksinə, maddənin miqdarını bilməklə onun kütləsini təyin etmək olar. Belə hesablamalar üçün düsturlardan istifadə etməlisiniz:

burada ν maddənin miqdarı, [mol]; m– maddənin kütləsi, [q] və ya [kq]; M – maddənin molyar kütləsi, [q/mol] və ya [kq/kmol].

Məsələn, 5 mol miqdarında natrium sulfatın (Na 2 SO 4) kütləsini tapmaq üçün tapırıq:

1) nisbi atom kütlələrinin yuvarlaqlaşdırılmış qiymətlərinin cəmi olan Na 2 SO 4-ün nisbi molekulyar kütləsinin dəyəri:

Мr(Na 2 SO 4) = 2Аr(Na) + Ар(S) + 4Аr(O) = 142,

2) maddənin molar kütləsinin ədədi bərabər qiyməti:

M(Na 2 SO 4) = 142 q/mol,

3) və nəhayət, 5 mol natrium sulfat kütləsi:

m = ν M = 5 mol · 142 q/mol = 710 q.

Cavab: 710.

1.3.5. Maddənin həcmi ilə onun miqdarı arasında əlaqə

Normal şəraitdə (n.s.), yəni. təzyiqdə R , 101325 Pa (760 mm Hg) və temperatura bərabərdir T, 273,15 K (0 С) bərabərdir, bir mol müxtəlif qazlar və buxarlar eyni həcmi tutur 22,4 l.

Yer səviyyəsində 1 mol qaz və ya buxarın tutduğu həcm deyilir molar həcmqazdır və mol başına litr ölçüsünə malikdir.

V mol = 22,4 l/mol.

Qaz halında olan maddənin miqdarını bilmək (ν ) Və molar həcm dəyəri (V mol) onun həcmini (V) normal şəraitdə hesablaya bilərsiniz:

V = ν V mol,

burada ν maddənin miqdarıdır [mol]; V – qazlı maddənin həcmi [l]; V mol = 22,4 l/mol.

Və əksinə, həcmi bilmək ( V) normal şəraitdə qaz halında olan maddənin miqdarını (ν) hesablamaq olar :

Atomların və molekulların kütlələri çox kiçikdir, ona görə də ölçü vahidi kimi atomlardan birinin kütləsini seçmək və ona nisbətən qalan atomların kütlələrini ifadə etmək rahatdır. Hidrogen atomunun kütləsini vahid kimi götürərək atom kütlələri cədvəlini tərtib edən atom nəzəriyyəsinin banisi Dalton məhz belə etdi.

1961-ci ilə qədər fizikada 16 O oksigen atomunun kütləsinin 1/16-sı atom kütlə vahidi (amu), kimyada isə təbii oksigenin qarışığı olan orta atom kütləsinin 1/16-sı qəbul edilirdi. üç izotop. Kimyəvi kütlə vahidi fiziki olandan 0,03% böyük idi.

Elementin atom kütləsi və nisbi atom kütləsi

Hazırda fizika və kimyada vahid ölçmə sistemi qəbul edilmişdir. Atom kütləsinin standart vahidi olaraq 12 C karbon atomunun kütləsinin 1/12 hissəsi seçilmişdir.

1 amu = 1/12 m(12 C) = 1,66057×10 -27 kq = 1,66057×10 -24 q.

TƏrif

Elementin nisbi atom kütləsi (A r) element atomunun orta kütləsinin 12 C atomunun kütləsinin 1/12 hissəsinə nisbətinə bərabər ölçüsüz kəmiyyətdir.

Nisbi atom kütləsi hesablanarkən yer qabığında elementlərin izotoplarının çoxluğu nəzərə alınır. Məsələn, xlorun iki izotopu var 35 Cl (75,5%) və 37 Cl (24,5%) Xlorun nisbi atom kütləsi:

A r (Cl) = (0,755×m(35 Cl) + 0,245×m(37 Cl)) / (1/12×m(12 C) = 35,5.

Nisbi atom kütləsinin tərifindən belə çıxır ki, atomun orta mütləq kütləsi amu ilə vurulan nisbi atom kütləsinə bərabərdir:

m(Cl) = 35,5 × 1,66057 × 10 -24 = 5,89 × 10 -23 g.

Elementin nisbi molekulyar çəkisi

TƏrif

Maddənin nisbi molekulyar kütləsi (M r) bir maddənin molekulunun kütləsinin 12 C atomunun kütləsinin 1/12 nisbətinə bərabər olan ölçüsüz kəmiyyətdir.

Molekulun nisbi molekulyar kütləsi molekulu təşkil edən atomların nisbi atom kütlələrinin cəminə bərabərdir, məsələn:

M r (N 2 O) = 2 × A r (N) + A r (O) = 2 × 14.0067 + 15.9994 = 44.0128.

Bir molekulun mütləq kütləsi nisbi molekulyar kütlənin amu ilə çarpımına bərabərdir.

Maddələrin adi nümunələrində atomların və molekulların sayı çox böyükdür, buna görə də bir maddənin miqdarını xarakterizə edərkən xüsusi bir ölçü vahidi - mol istifadə olunur.

Mole, 12 C izotopunun 12 q-da olan karbon atomları ilə eyni sayda hissəcikləri (molekullar, atomlar, ionlar, elektronlar) ehtiva edən maddənin miqdarıdır.

Bir 12 C atomunun kütləsi 12 amu-dur, buna görə də 12 C izotopunun 12 q-da atomların sayı:

N A = 12 g / 12 × 1,66057 × 10 -24 g = 1/1,66057 × 10 -24 = 6,0221 × 10 -23.

Beləliklə, bir mol maddənin tərkibində bu maddənin 6,0221×10 -23 hissəcikləri var.

Fiziki kəmiyyət N A Avoqadro sabiti adlanır, ölçüsü = mol -1 olur; 6.0221×10 -23 ədədi Avoqadro nömrəsi adlanır.

TƏrif

Molar kütlə (M) 1 mol maddənin kütləsidir.

Molar kütlənin M və nisbi molekulyar kütləsi M r-nin ədədi dəyərlərinin bərabər olduğunu göstərmək asandır, lakin birinci kəmiyyət [M] = g/mol ölçüsünə malikdir, ikincisi isə ölçüsüzdür:

M = N A × m (1 molekul) = N A × M r × 1 amu = (N A ×1 amu) × M r = × M r .

Bu o deməkdir ki, müəyyən bir molekulun kütləsi, məsələn, 44 amu, onda bir mol molekulun kütləsi 44 q-dır.

Avoqadro sabiti molekulyar əlaqələrdən molyar əlaqələrə keçidi təmin edən mütənasiblik əmsalıdır.

Atomlar və molekullar maddənin ən kiçik hissəcikləridir, ona görə də siz atomlardan birinin kütləsini ölçü vahidi kimi seçə və seçilmiş birinə nisbətdə digər atomların kütlələrini ifadə edə bilərsiniz. Beləliklə, molyar kütlə nədir və onun ölçüsü nədir?

Molar kütlə nədir?

Atom kütlələri nəzəriyyəsinin banisi atom kütlələri cədvəlini tərtib edən və hidrogen atomunun kütləsini vahid kimi götürən alim Daltondur.

Molar kütlə bir mol maddənin kütləsidir. Bir mol, öz növbəsində, kimyəvi proseslərdə iştirak edən müəyyən sayda kiçik hissəcikləri ehtiva edən bir maddə miqdarıdır. Bir moldə olan molekulların sayı Avoqadro ədədi adlanır. Bu dəyər sabitdir və dəyişmir.

düyü. 1. Avoqadro nömrəsi üçün formula.

Beləliklə, maddənin molyar kütləsi 6,02 * 10^23 elementar hissəcikdən ibarət olan bir molun kütləsidir.

Avoqadro nömrəsi öz adını bərabər həcmdə qazlarda molekulların sayının həmişə eyni olduğunu sübut edən italyan alimi Amedeo Avaqadronun şərəfinə almışdır.

Beynəlxalq SI Sistemində molar kütlə kq/mol ilə ölçülür, baxmayaraq ki, bu dəyər adətən qram/mol ilə ifadə edilir. Bu kəmiyyət ingiliscə M hərfi ilə işarələnir və molyar kütlə düsturu aşağıdakı kimidir:

burada m maddənin kütləsi, v isə maddənin miqdarıdır.

düyü. 2. Molar kütlənin hesablanması.

Maddənin molyar kütləsini necə tapmaq olar?

D.I.Mendeleyevin cədvəli müəyyən bir maddənin molar kütləsini hesablamağa kömək edəcəkdir. İstənilən maddəni götürək, məsələn, sulfat turşusu onun formulası belədir: H 2 SO 4. İndi cədvələ müraciət edək və turşuya daxil olan elementlərin hər birinin atom kütləsinin nə qədər olduğuna baxaq. Kükürd turşusu üç elementdən ibarətdir - hidrogen, kükürd, oksigen. Bu elementlərin atom kütləsi müvafiq olaraq 1, 32, 16-dır.

Məlum olur ki, ümumi molekulyar kütlə 98 atom kütlə vahidinə bərabərdir (1*2+32+16*4). Beləliklə, bir mol sulfat turşusunun 98 qram ağırlığında olduğunu öyrəndik.

Maddənin struktur vahidləri molekullardırsa, maddənin molyar kütləsi ədədi olaraq nisbi molekulyar kütləyə bərabərdir. Maddənin struktur vahidləri atomlardırsa, maddənin molyar kütləsi də nisbi atom kütləsinə bərabər ola bilər.

1961-ci ilə qədər oksigen atomu atom kütləsi vahidi kimi qəbul edilirdi, lakin bütöv bir atom deyil, onun 1/16 hissəsidir. Eyni zamanda, kimyəvi və fiziki kütlə vahidləri eyni deyildi. Kimyəvi fiziki 0,03% çox idi.

Hazırda fizika və kimyada vahid ölçmə sistemi qəbul edilmişdir. Standart olaraq e.a.m. Karbon atomunun kütləsinin 1/12 hissəsi seçilir.

düyü. 3. Karbonun atom kütləsinin vahidi üçün düstur.

Hər hansı qazın və ya buxarın molar kütləsini ölçmək çox asandır. Nəzarətdən istifadə etmək kifayətdir. Eyni temperaturda qaz halında olan maddənin eyni həcmi digərinə bərabərdir. Buxarın həcmini ölçməyin məşhur üsulu yerdəyişmiş havanın miqdarını təyin etməkdir. Bu proses ölçmə cihazına aparan yan filialdan istifadə etməklə həyata keçirilir.

Molar kütlə anlayışı kimya üçün çox vacibdir. Onun hesablanması polimer komplekslərinin yaradılması və bir çox başqa reaksiyalar üçün lazımdır. Əczaçılıqda müəyyən bir maddənin bir maddədəki konsentrasiyası molar kütlədən istifadə etməklə müəyyən edilir. Həmçinin, biokimyəvi tədqiqat (bir elementdə metabolik proses) apararkən molar kütlə vacibdir.

Hal-hazırda elmin inkişafı sayəsində qanın demək olar ki, bütün komponentlərinin, o cümlədən hemoglobinin molekulyar kütlələri məlumdur.

Biz nə öyrəndik?

8-ci sinif kimya fənnində mühüm mövzu “maddənin molyar kütləsi”dir. Molar kütlə mühüm fiziki və kimyəvi anlayışdır. Molar kütlə bir maddənin xarakteristikasıdır, bir maddənin kütləsinin bu maddənin mol sayına nisbəti, yəni bir mol maddənin kütləsidir. O, kq/mol və ya qram/mol ilə ölçülür.

Mövzu üzrə test

Hesabatın qiymətləndirilməsi

Orta reytinq: 4.2. Alınan ümumi reytinqlər: 331.

TƏrif

Maddənin kütləsinin (m) onun kəmiyyətinə (n) nisbəti deyilir maddənin molyar kütləsi:

Molar kütlə adətən q/mol, daha az hallarda isə kq/kmol ilə ifadə edilir. Hər hansı bir maddənin bir molunda eyni sayda struktur vahidi olduğundan, maddənin molar kütləsi müvafiq struktur vahidinin kütləsi ilə mütənasibdir, yəni. verilmiş maddənin nisbi atom kütləsi (M r):

burada κ mütənasiblik əmsalıdır, bütün maddələr üçün eynidir. Nisbi molekulyar çəki ölçüsüz bir kəmiyyətdir. D.I. Dövri Cədvəldə göstərilən kimyəvi elementlərin nisbi atom kütlələrindən istifadə etməklə hesablanır. Mendeleyev.

Məlum olduğu kimi, molekulun molekulyar kütləsi molekulu təşkil edən atomların nisbi atom kütlələrinin cəminə bərabərdir:

Cənab(HX) = Ar(H) + Ar(X).

M (HX) = Cənab(HX) = Ar(H) + Ar(X).

Hər dəfə müəyyən bir maddənin molar kütləsini hesablamağa vaxt sərf etməməyi asanlaşdırmaq üçün bu kimi görünən molar kütlələr cədvəlindən istifadə edin:

Problemin həlli nümunələri

NÜMUNƏ 1

Məşq edin	İki mis oksidinin düsturlarını tərtib edin, əgər onlardakı misin kütlə payları 79,9% və 88,8% olarsa.
Həll	ω 1 (O) = 100% - ω 1 (Cu) = 100% - 79,9% = 20,1%; ω 2 (O) = 100% - ω 2 (Cu) = 100% - 88,8% = 11,2%. Birləşməyə daxil olan elementlərin mol sayını “x” (mis) və “y” (oksigen) ilə işarə edək. Sonra molar nisbət belə görünəcək (D.I. Mendeleyevin Dövri Cədvəlindən götürülmüş nisbi atom kütlələrinin dəyərlərini tam ədədlərə yuvarlaqlaşdıracağıq): x:y = ω 1 (Cu)/Ar(Cu) : ω 1 (O)/Ar(O); x:y = 79,9/64: 20,1/16; x:y = 1,25: 1,25 = 1:1. Bu o deməkdir ki, ilk mis oksidin formulu CuO olacaq. x:y = ω 2 (Cu)/Ar(Cu) : ω 2 (O)/Ar(O); x:y = 88,8/64: 11,2/16; x:y = 1,39:0,7 = 2:1. Bu o deməkdir ki, ikinci mis oksidin formulu Cu 2 O olacaqdır.
Cavab verin	CuO və Cu 2 O

NÜMUNƏ 2

Məşq edin	İki dəmir oksidinin düsturlarını tərtib edin, əgər onlarda dəmirin kütlə payları 77,8% və 70,0% olarsa.
Həll	NX tərkibinin molekulunda X elementinin kütlə payı aşağıdakı düsturla hesablanır: ω (X) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%. Mis oksidlərinin hər birində kütlə payını tapaq: ω 1 (O) = 100% - ω 1 (Fe) = 100% - 77,8% = 22,2%; ω 2 (O) = 100% - ω 2 (Fe) = 100% - 70.0% = 30.0%. Birləşməyə daxil olan elementlərin mol sayını “x” (dəmir) və “y” (oksigen) ilə işarə edək. Sonra molar nisbət belə görünəcək (D.I. Mendeleyevin Dövri Cədvəlindən götürülmüş nisbi atom kütlələrinin dəyərlərini tam ədədlərə yuvarlaqlaşdıracağıq): x:y = ω 1 (Fe)/Ar(Fe) : ω 1 (O)/Ar(O); x:y = 77,8/56: 22,2/16; x:y = 1,39: 1,39 = 1:1. Bu o deməkdir ki, ilk dəmir oksidinin formulu FeO olacaq. x:y = ω 2 (Fe)/Ar(Fe) : ω 2 (O)/Ar(O); x:y = 70/56: 30/16; x:y = 1,25: 1,875 = 1: 1,5 = 2: 3. Bu o deməkdir ki, ikinci dəmir oksidin düsturu Fe 2 O 3 olacaqdır.
Cavab verin	FeO, Fe2O3