Μεμονωμένα άτομα και μόρια, τα δομικά στοιχεία της ύλης, είναι πολύ μικρά για να μετρηθούν με τη χρήση μακροσκοπικών όργανα ή μονάδες, οπότε οι επιστήμονες εκφράζουν τη μάζα χρησιμοποιώντας Μονάδες Ατομικής Μάζας, συνήθως συντομεύονται σε AMU ή AMU. Στον πραγματικό κόσμο, ωστόσο, η χρήση μονάδων ατομικής μάζας δεν θα ήταν πρακτική λόγω των ραβδώσεων ατόμων και μορίων που αποτελούν μακροσκοπικές ποσότητες. Αναγνωρίζοντας αυτό, οι επιστήμονες καθόρισαν το AMU με τέτοιο τρόπο ώστε να κάνουν τη μετατροπή από μικροσκοπική σε μακροσκοπική ποσότητα απλή. Η μάζα ενός ατόμου ή μορίου σε AMU είναι ίση με τη μάζα ενός γραμμομορίου των ατόμων ή μορίων σε γραμμάρια. Ένα γραμμάριο είναι το ένα χιλιοστό του κιλού.
TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)
Η μάζα ενός στοιχείου ή μορίου σε μονάδες ατομικής μάζας είναι ίση με τη μάζα ενός γραμμομορίου των ίδιων σωματιδίων σε γραμμάρια. Διαιρέστε τον αριθμό με 1.000 για να πάρετε τη μοριακή μάζα σε κιλά.
Τι είναι το Mole;
Το mole είναι ένας πολύ μεγάλος αριθμός ατόμων ή μορίων. Αυτός ο μεγάλος αριθμός, γνωστός ως αριθμός Avogadro, είναι 6,02 × 10
23. Αυτός ο αριθμός προσδιορίστηκε μέσω μιας σειράς πειραμάτων που διεξήχθησαν για μια περίοδο περίπου 100 ετών από διάφορους ερευνητές. Ένας τυφλοπόντικας είναι στον μακροσκοπικό κόσμο τι είναι ένα μεμονωμένο σωματίδιο στον μικροσκοπικό κόσμο με μία διαφορά: Μπορείτε να σπάσετε ένα mole σε κλάσματα, αλλά δεν μπορείτε να το κάνετε σε ένα σωματίδιο όπως ένα άτομο ή ένα μόριο χωρίς να το αλλάξετε σε κάτι αλλού.Ένα γραμμομόριο αερίου υδρογόνου
Ο κανόνας είναι ότι η μάζα ενός σωματιδίου σε AMU είναι ίση με τη μάζα ενός γραμμομορίου των σωματιδίων σε γραμμάρια. Για παράδειγμα, η ατομική μάζα ενός μορίου υδρογόνου (Η2) είναι 2,016 AMU, έτσι ένα γραμμομόριο αερίου υδρογόνου ζυγίζει 2,016 γραμμάρια. Δεδομένου ότι υπάρχουν 1.000 γραμμάρια σε ένα κιλό, η μάζα ενός γραμμομορίου αερίου υδρογόνου είναι
(2.016 ÷ 1.000) = 0,002016 = 2,016 × 10 ^ {- 3} \ κείμενο {κιλά}
Μπορεί να έχετε μια ποσότητα σωματιδίων που δεν αποτελούν γραμμομόριο. Για παράδειγμα, το δείγμα αερίου υδρογόνου μπορεί να ζυγίζει μόνο 2,52 × 10-4 κιλό. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε την ατομική μάζα υδρογόνου, μετρούμενη σε AMU, για να υπολογίσετε το κλάσμα ενός γραμμομορίου αερίου στο δείγμα σας. Απλώς διαιρέστε τη μάζα του δείγματος σας, σε χιλιόγραμμα, με τη μάζα ενός γραμμομορίου σε χιλιόγραμμα. Δεδομένου ότι ένα γραμμομόριο αερίου υδρογόνου έχει μάζα 2,016 × 10-3 κιλά και έχετε 2,25 × 10-4 κιλά, έχετε μόνο 1/8 γραμμομορίου.
Μοριακή μάζα ενώσεων
Για να προσδιορίσετε τη μάζα μιας ένωσης, μετράτε τα άτομα στην ένωση κοιτάζοντας τον χημικό τύπο της. Αναζητήστε τις μάζες καθενός από τα άτομα που αποτελούν το μόριο στον περιοδικό πίνακα, προσθέστε αυτές τις μάζες και θα έχετε τη μάζα του μορίου σε AMU. Αυτή είναι επίσης η μάζα ενός γραμμομορίου της ένωσης σε γραμμάρια. Εάν θέλετε τη μοριακή μάζα σε χιλιόγραμμα, διαιρέστε με 1.000.
Παραδείγματα
1. Ποια είναι η μοριακή μάζα ανθρακικού ασβεστίου σε χιλιόγραμμα;
Ο χημικός τύπος του ανθρακικού ασβεστίου στο CaCO3. Από τον περιοδικό πίνακα, μπορείτε να προσδιορίσετε ότι η μάζα του ασβεστίου (Ca) είναι 40,078 AMU, αυτή του άνθρακα (C) να είναι 12,011 AMU και αυτή του οξυγόνου (O) να είναι 15,999 AMU. Πολλαπλασιάζοντας τη μάζα οξυγόνου με 3 και προσθέτοντας σε αυτήν τις μάζες άνθρακα και ασβεστίου, λαμβάνετε τη μάζα του CaCO3 μόριο, το οποίο είναι 100,086 AMU. Αυτό σημαίνει ότι ένα γραμμομόριο ανθρακικού ασβεστίου έχει μάζα 100,086 γραμμάρια, που είναι:
(100.086 ÷ 1.000) = 0.100086 \ κείμενο {κιλά}
2. Πόσα γραμμομόρια βρίσκονται σε δείγμα αλουμινίου βάρους 5 κιλών;
Το ατομικό βάρος του αλουμινίου (Al) είναι 26.982 AMU, οπότε ένα γραμμομόριο του μετάλλου ζυγίζει 26,982 γραμμάρια ή 0,026982 κιλά. Ένα δείγμα βάρους 5 κιλών περιέχει
(5 ÷ 0,026982) = 185,31 \ κείμενο {moles}