Individuelle atomer og molekyler, materiens byggesten, er for små til at måle ved hjælp af makroskopisk instrumenter eller enheder, så forskere udtrykker masse ved hjælp af atommasseenheder, normalt forkortet til amu eller AMU. I den virkelige verden ville anvendelsen af atommasseenheder imidlertid være upraktisk på grund af bazillioner af atomer og molekyler, der udgør makroskopiske størrelser. Ved at erkende dette definerede forskere AMU på en sådan måde, at konverteringen fra mikroskopiske til makroskopiske mængder blev ligetil. Massen af et atom eller molekyle i AMU er lig med massen af et mol af atomerne eller molekylerne i gram. Et gram er en tusindedel af et kilo.
TL; DR (for lang; Har ikke læst)
Massen af et element eller molekyle i atommasseenheder er lig med massen af et mol af de samme partikler i gram. Del antallet med 1.000 for at få den molære masse i kg.
Hvad er en muldvarp?
En mol er et meget stort antal atomer eller molekyler. Dette store antal, kendt som Avogadros nummer, er 6,02 × 10
23. Dette antal er blevet bestemt gennem en række eksperimenter udført over en periode på ca. 100 år af forskellige forskere. En muldvarp er for den makroskopiske verden, hvad en individuel partikel er for den mikroskopiske verden med en forskel: Du kan bryde en mol i fraktioner, men du kan ikke gøre det mod en partikel som et atom eller molekyle uden at ændre det til noget andet.En mol brintgas
Reglen er, at massen af en partikel i AMU er lig massen af et mol af partiklerne i gram. For eksempel er atommassen af et brintmolekyle (H2) er 2.016 AMU, så en mol brintgas vejer 2.016 gram. Da der er 1.000 gram i kg, er massen af et mol brintgas
(2.016 ÷ 1.000) = 0.002016 = 2.016 × 10 ^ {- 3} \ tekst {kilogram}
Du kan have en mængde partikler, der ikke udgør en muldvarp. For eksempel kan din prøve af brintgas kun veje 2,52 × 10-4 kg. Du kan bruge den atomare masse af brint, målt i AMU, til at beregne brøkdelen af et mol af gassen i din prøve. Del bare massen af din prøve, i kg, med massen af en mol i kg. Da en mol brintgas har en masse på 2.016 × 10-3 kg, og du har 2,25 × 10-4 kg, har du kun 1/8 mol.
Molær masse af forbindelser
For at bestemme massen af en forbindelse tæller du atomerne i forbindelsen ved at se på dens kemiske formel. Slå masserne op for hvert af de atomer, der udgør molekylet i det periodiske system, læg disse masser sammen, og du får massen af molekylet i AMU. Dette er også massen af en mol af forbindelsen i gram. Hvis du vil have den molære masse i kg, skal du dele med 1.000.
Eksempler
1. Hvad er den molære masse af calciumcarbonat i kg?
Den kemiske formel af calciumcarbonat i CaCO3. Fra det periodiske system kan du bestemme, at massen af calcium (Ca) skal være 40.078 AMU, at kulstof (C) skal være 12.011 AMU, og at ilt (O) skal være 15.999 AMU. Ved at multiplicere iltmassen med 3 og tilføje masserne af kulstof og calcium til den, får du massen af CaCO3 molekyle, som er 100,086 AMU. Dette betyder, at en mol calciumcarbonat har en masse på 100,086 gram, hvilket er:
(100.086 ÷ 1.000) = 0.100086 \ tekst {kilogram}
2. Hvor mange mol er der i en prøve af aluminium, der vejer 5 kg?
Atomvægten af aluminium (Al) er 26,982 AMU, så en mol af metallet vejer 26,982 gram eller 0,026982 kg. En prøve, der vejer 5 kg, indeholder
(5 ÷ 0,026982) = 185,31 \ tekst {mol}