Einzelne Atome und Moleküle, die Bausteine der Materie, sind zu klein, um sie makroskopisch zu messen Instrumente oder Einheiten, so dass Wissenschaftler die Masse mit Atommasseneinheiten ausdrücken, die normalerweise als Amu oder AMU abgekürzt werden. In der realen Welt wäre die Verwendung atomarer Masseneinheiten jedoch aufgrund der Unmengen von Atomen und Molekülen, aus denen makroskopische Größen bestehen, unpraktisch. Die Wissenschaftler haben dies erkannt und die AMU so definiert, dass die Umrechnung von mikroskopischen in makroskopische Größen einfach ist. Die Masse eines Atoms oder Moleküls in AMU ist gleich der Masse eines Mols der Atome oder Moleküle in Gramm. Ein Gramm ist ein Tausendstel Kilogramm.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Die Masse eines Elements oder Moleküls in atomaren Masseneinheiten entspricht der Masse eines Mols derselben Teilchen in Gramm. Teilen Sie die Zahl durch 1.000, um die Molmasse in Kilogramm zu erhalten.
Was ist ein Maulwurf?
Ein Mol ist eine sehr große Anzahl von Atomen oder Molekülen. Diese große Zahl, die als Avogadro-Zahl bekannt ist, ist 6,02 × 10
23. Diese Zahl wurde durch eine Reihe von Experimenten ermittelt, die über einen Zeitraum von etwa 100 Jahren von verschiedenen Forschern durchgeführt wurden. Ein Maulwurf ist für die makroskopische Welt, was ein einzelnes Teilchen für die mikroskopische Welt ist, mit einem Unterschied: Sie können zerbrechen ein Mol in Bruchteile, aber das kannst du einem Teilchen wie einem Atom oder Molekül nicht antun, ohne es in etwas zu verwandeln sonst.Ein Mol Wasserstoffgas
Die Regel lautet, dass die Masse eines Partikels in AMU gleich der Masse eines Mols der Partikel in Gramm ist. Die Atommasse eines Wasserstoffmoleküls (H2) beträgt 2,016 AMU, also wiegt ein Mol Wasserstoffgas 2,016 Gramm. Da ein Kilogramm 1.000 Gramm enthält, ist die Masse eines Mols Wasserstoffgas
(2.016 ÷ 1.000) = 0.002016 = 2.016 × 10^{-3} \text{ Kilogramm}
Möglicherweise haben Sie eine Menge Partikel, die kein Maulwurf darstellen. Beispielsweise kann Ihre Wasserstoffgasprobe nur 2,52 × 10. wiegen-4 kg. Sie können die Atommasse von Wasserstoff, gemessen in AMU, verwenden, um den Bruchteil eines Mols des Gases in Ihrer Probe zu berechnen. Teilen Sie einfach die Masse Ihrer Probe in Kilogramm durch die Masse eines Mols in Kilogramm. Da ein Mol Wasserstoffgas eine Masse von 2.016 × 10. hat-3 kg, und Sie haben 2,25 × 10-4 kg, Sie haben nur 1/8 eines Maulwurfs.
Molmasse von Verbindungen
Um die Masse einer Verbindung zu bestimmen, zählen Sie die Atome in der Verbindung, indem Sie sich ihre chemische Formel ansehen. Schlagen Sie die Massen jedes der Atome nach, die das Molekül im Periodensystem bilden, addieren Sie diese Massen und Sie erhalten die Masse des Moleküls in AMU. Dies ist auch die Masse eines Mols der Verbindung in Gramm. Wenn Sie die Molmasse in Kilogramm wollen, teilen Sie sie durch 1.000
Beispiele
1. Wie groß ist die Molmasse von Calciumcarbonat in Kilogramm?
Die chemische Formel von Calciumcarbonat in CaCO3. Aus dem Periodensystem können Sie die Masse von Calcium (Ca) mit 40,078 AMU, die von Kohlenstoff (C) mit 12,011 AMU und die von Sauerstoff (O) mit 15,999 AMU bestimmen. Multipliziert man die Sauerstoffmasse mit 3 und addiert die Masse von Kohlenstoff und Kalzium dazu, erhält man die Masse des CaCO3 Molekül, das 100,086 AMU ist. Dies bedeutet, dass ein Mol Calciumcarbonat eine Masse von 100,086 Gramm hat, das ist:
(100,086 ÷ 1.000) = 0,100086 \text{ Kilogramm}
2. Wie viele Mol sind in einer Aluminiumprobe von 5 Kilogramm?
Das Atomgewicht von Aluminium (Al) beträgt 26,982 AMU, also wiegt ein Mol des Metalls 26,982 Gramm oder 0,026982 Kilogramm. Eine Probe mit einem Gewicht von 5 kg enthält
(5 ÷ 0,026982) = 185,31 \text{Mol}