Yksittäiset atomit ja molekyylit, aineen rakennuspalikat, ovat liian pieniä mittaamaan makroskooppisesti instrumentit tai yksiköt, joten tutkijat ilmaisevat massaa atomimassayksiköinä, jotka yleensä lyhennetään amuiksi tai AMU: ksi. Todellisessa maailmassa atomimassayksiköiden käyttö olisi kuitenkin epäkäytännöllistä johtuen makroskooppisia määriä muodostavien atomien ja molekyylien basiljoneista. Tämän tiedostaen tiedemiehet määrittivät AMU: n siten, että muutos mikroskooppisista makroskooppisiin määriin oli suoraviivaista. AMOM: n atomin tai molekyylin massa on yhtä suuri kuin yhden moolin atomien tai molekyylien massa grammoina. Yksi gramma on yksi tuhannesosa kilogrammasta.
TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)
Elementin tai molekyylin massa atomimassayksiköissä on yhtä suuri kuin samojen hiukkasten moolin massa grammoina. Jaa luku 1000: lla saadaksesi moolimassan kilogrammoina.
Mikä on mooli?
Mooli on hyvin suuri määrä atomeja tai molekyylejä. Tämä suuri luku, joka tunnetaan nimellä Avogadron numero, on 6,02 × 10
23. Tämä luku on määritetty kokeiden avulla, joita eri tutkijat ovat suorittaneet noin 100 vuoden ajan. Mooli on makroskooppiselle maailmalle, mikä yksittäinen hiukkanen on mikroskooppiselle maailmalle, yhdellä erolla: Voit rikkoa mooli fraktioiksi, mutta et voi tehdä sitä hiukkaselle, kuten atomille tai molekyylille, muuttamatta sitä joksikin muu.Mooli vetykaasua
Sääntö on, että hiukkasen massa AMU: ssa on yhtä suuri kuin hiukkasten moolin massa grammoina. Esimerkiksi vetymolekyylin (H2) on 2,016 AMU, joten mooli vetykaasua painaa 2,016 grammaa. Koska kilogrammassa on 1 000 grammaa, moolivetykaasun massa on
(2.016 ÷ 1000) = 0.002016 = 2.016 × 10 ^ {- 3} \ teksti {kilogrammaa}
Sinulla voi olla määrä hiukkasia, jotka eivät muodosta moolia. Esimerkiksi vetykaasunäytteesi voi olla vain 2,52 × 10-4 kg. Voit käyttää vedyn atomimassaa, joka on mitattu AMU: na, laskea näytteessä olevan kaasumoolin osuus. Jaa vain näytteen massa kilogrammoina yhden moolin massaan kilogrammoina. Koska yhden moolin vetykaasun massa on 2,016 × 10-3 kg, ja sinulla on 2,25 × 10-4 kg, sinulla on vain 1/8 moolista.
Yhdisteiden moolimassa
Yhdisteen massan määrittämiseksi lasketaan yhdisteen atomit tarkastelemalla sen kemiallista kaavaa. Etsi jokaisen atomin massat, jotka muodostavat molekyylin, jaksollisesta taulukosta, lisää nämä massat, ja molekyylin massa on AMU: ssa. Tämä on myös yhdisteen yhden moolin massa grammoina. Jos haluat moolimassan kilogrammoina, jaa se 1000: lla.
Esimerkkejä
1. Mikä on kalsiumkarbonaatin moolimassa kilogrammoina?
Kalsiumkarbonaatin kemiallinen kaava CaCO: ssa3. Jaksollisesta taulukosta voit määrittää kalsiumin (Ca) massaksi 40.078 AMU, hiilen (C) massaksi 12.011 AMU ja hapen (O) massaksi 15.999 AMU. Kertomalla hapen massa 3: lla ja lisäämällä siihen hiilen ja kalsiumin massat, saat CaCO: n massan3 molekyyli, joka on 100,086 AMU. Tämä tarkoittaa, että moolin kalsiumkarbonaatin massa on 100,086 grammaa, mikä on:
(100.086 ÷ 1000) = 0.100086 \ teksti {kilogrammaa}
2. Kuinka monta moolia on 5 kiloa painavassa alumiininäytteessä?
Alumiinin (Al) atomipaino on 26,982 AMU, joten mooli metallia painaa 26,982 grammaa tai 0,026982 kilogrammaa. 5 kilogramman painoinen näyte sisältää
(5 ÷ 0,026982) = 185,31 \ teksti {moolia}