Čelik, čest materijal modernih strojeva i robe široke potrošnje koja se koristi zbog svoje čvrstoće i otpornosti na koroziju, je legura željeza i nekoliko drugih elemenata, poput ugljika ili silicija. Iako sve legure čelika sadrže željezo, udio ostalih elemenata u željezu ovisi o vrsti čelika. Kao rezultat, molarna masa - kemijsko mjerenje kojim se koristi masa određenog broja molekule elementa ili spoja - čelika uvelike variraju ovisno o vrsti čelika u pitanje.
Molarna masa u spojevima
Molarna masa je mjera mase jednog mola bilo kojeg elementa ili spoja. Definiran Avogadrovim brojem, jedan madež je približno jednak 6,02 x 10 podignut na 23., ogroman broj koji se koristi za stvaranje beskonačno male mase molekule praktičnijom vrijednošću u primijenjenoj kemiji. Na primjer, molarna masa ugljika bila bi masa 6,02 x 10 podignuta na 23. molekulu ugljika. Molarne mase su navedene na periodnom sustavu elemenata ispod svakog elementa, a molarne mase spojeva izvedene iz brojnih elemenata, kao što je NaCl, može se izračunati dodavanjem molarnih masa dviju molekula u spoju i množenjem rezultata s Avogadrovim brojem.
Molarna masa u smjesama i legurama
Strogo govoreći, kemijske smjese ili legure, jer uključuju fizičko miješanje elemenata ili spojeva bez povezivanja dijelova na molekularnoj razini, nemaju molarnu masu. To je rečeno, svi kemijski diskretni sastavni dijelovi smjese ili slitine imaju odgovarajući molar masa, koja se može izračunati i koristiti za približnu molarnu masu za primijenjene izračune u poljima kao što je inženjering. Kao legura, čelik nema vlastitu kemijsku jednadžbu, već je svaka vrsta čelika izrađena od različitih postotaka elemenata. Molarna masa svakog od ovih elemenata, pomnožena s postotkom svakog elementa u leguri i zbrojena na račun za 100 posto uzorka može vam dati opću ideju o tome koja bi molarna masa čelika bila za teorijsko razmatranje.
Raznolikost čelika
S obzirom na širok spektar upotrebe, čelik ima značajan broj varijacija, od kojih svaka ima svoju zasebnu mješavinu željeza i drugih elemenata. Primjerice, električni (silicijski) čelik je legura koja sadrži oko 97,6 posto čelika, 2 posto silicija i 0,4 posto ugljika. Sve su vrste čelika, međutim, pretežno izrađene od željeza, s gotovo svim legurama koje sadrže preko 75 posto željeza, a velika većina sadrži preko 90 posto težinskih elemenata. Sorte čelika koje se koriste za nosače građevinskih konstrukcija obično su više od 99 posto željeza. Ova raznolikost znači da se fizički atributi poput mase razlikuju u različitim vrstama čelika, iako su moguće neke generalizacije.
Opća aproksimacija: molarna masa željeza
Zbog velikog postotka željeza sadržanog u svim vrstama čelika, molarna masa željeza može pružiti opću aproksimaciju mase čelika kao hipotetskog spoja. Prema periodnom sustavu, molarna masa željeza je 55,845 grama / mol. U čeličnim legurama koje sadrže manje od 1 posto težinskih elemenata, ovo mjerenje gotovo će pružiti hipotetičku molarnu masu čelika. U slučajevima kada drugi elementi igraju veću ulogu u leguri, brojevi se mogu prilagoditi tako da odražavaju određeni postotak ostalih molarnih masa.