Pojedinačni atomi i molekule, građevni blokovi materije, premali su za mjerenje makroskopskim putem instrumenata ili jedinica, pa znanstvenici izražavaju masu pomoću jedinica atomske mase, obično skraćenih na amu ili AMU. Međutim, u stvarnom svijetu uporaba atomskih masnih jedinica bila bi nepraktična zbog baziona atoma i molekula koji čine makroskopske veličine. Prepoznavši to, znanstvenici su definirali AMU na takav način da pretvorbu iz mikroskopskih u makroskopske veličine čine izravnom. Masa atoma ili molekule u AMU jednaka je masi jednog mola atoma ili molekula u gramima. Jedan gram je jedna tisućinka kilograma.
TL; DR (predugo; Nisam pročitao)
Masa elementa ili molekule u jedinicama atomske mase jednaka je masi mola istih čestica u gramima. Podijelite broj s 1.000 da biste dobili molarnu masu u kilogramima.
Što je madež?
Krtica je vrlo velik broj atoma ili molekula. Ovaj veliki broj, poznat kao Avogadrov broj, iznosi 6,02 × 1023. Ovaj je broj utvrđen nizom eksperimenata koje su tijekom razdoblja od oko 100 godina provodili razni istraživači. Krt je za makroskopski svijet ono što je pojedinačna čestica za mikroskopski svijet s jednom razlikom: Možete se slomiti mol u frakcije, ali to ne možete učiniti čestici kao što je atom ili molekula, a da je ne pretvorite u nešto drugo.
Krt vodikovog plina
Pravilo je da je masa čestice u AMU jednaka masi mola čestica u gramima. Na primjer, atomska masa molekule vodika (H2) iznosi 2,016 AMU, pa je mol plina vodika težak 2,016 grama. Budući da u kilogramu ima 1.000 grama, masa mola plinovitog vodika je
(2,016 ÷ 1 000) = 0,002016 = 2,016 × 10 ^ {- 3} \ text {kilograma}
Možda imate količinu čestica koje ne čine madež. Na primjer, vaš uzorak plinovitog vodika može biti težak samo 2,52 × 10-4 kg Za izračunavanje udjela mola plina u uzorku možete koristiti atomsku masu vodika, izmjerenu u AMU. Dovoljno je podijeliti masu uzorka u kilogramima s masom jednog mola u kilogramima. Budući da jedan mol plinovitog vodika ima masu 2,016 × 10-3 kg, a imate 2,25 × 10-4 kg, imate samo 1/8 madeža.
Molarna masa spojeva
Da biste odredili masu spoja, izbrojite atome u spoju gledajući njegovu kemijsku formulu. Potražite mase svakog od atoma koji čine molekulu u periodnom sustavu, zbrojite te mase i dobit ćete masu molekule u AMU. To je ujedno i masa jednog mola spoja u gramima. Ako želite molarnu masu u kilogramima, podijelite s 1.000.
Primjeri
1. Kolika je molarna masa kalcijevog karbonata u kilogramima?
Kemijska formula kalcijevog karbonata u CaCO3. Iz periodnog sustava možete odrediti masu kalcija (Ca) od 40.078 AMU, ugljika (C) 12.011 AMU, a kisika (O) 15.999 AMU. Pomnoživši masu kisika s 3 i dodajući joj mase ugljika i kalcija, dobivate masu CaCO3 molekula, što je 100.086 AMU. To znači da mola kalcijevog karbonata ima masu od 100,086 grama, što je:
(100,086 ÷ 1 000) = 0,100086 \ tekst {kilograma}
2. Koliko je madeža u uzorku aluminija težine 5 kilograma?
Atomska težina aluminija (Al) iznosi 26,982 AMU, tako da je mol metala težak 26,982 grama ili 0,026982 kilograma. Uzorak težak 5 kilograma sadrži
(5 ÷ 0,026982) = 185,31 \ text {moles}