Poszczególne atomy i molekuły, budulce materii, są zbyt małe, by można je było zmierzyć za pomocą makroskopowych instrumenty lub jednostki, więc naukowcy wyrażają masę za pomocą Jednostek Masy Atomowej, zwykle skracanych do amu lub AMU. Jednak w prawdziwym świecie stosowanie jednostek masy atomowej byłoby niepraktyczne ze względu na bazylionów atomów i molekuł, które składają się na wielkości makroskopowe. Zdając sobie z tego sprawę, naukowcy zdefiniowali AMU w taki sposób, aby konwersja z wielkości mikroskopowych do makroskopowych była prosta. Masa atomu lub cząsteczki w AMU jest równa masie jednego mola atomów lub cząsteczek w gramach. Jeden gram to jedna tysięczna kilograma.
TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)
Masa pierwiastka lub cząsteczki w jednostkach masy atomowej jest równa masie mola tych samych cząstek w gramach. Podziel liczbę przez 1000, aby otrzymać masę molową w kilogramach.
Co to jest kret?
Kret to bardzo duża liczba atomów lub cząsteczek. Ta duża liczba, znana jako liczba Avogadro, to 6,02 × 10
23. Liczba ta została określona w serii eksperymentów przeprowadzonych w okresie około 100 lat przez różnych badaczy. Kret jest dla świata makroskopowego tym, czym pojedyncza cząstka jest dla świata mikroskopowego, z jedną różnicą: można się złamać mol na ułamki, ale nie można tego zrobić z cząsteczką, taką jak atom lub cząsteczka, bez zmiany jej w coś jeszcze.Mol gazowego wodoru
Zasadą jest, że masa cząstki w AMU jest równa masie mola cząstki w gramach. Na przykład masa atomowa cząsteczki wodoru (H2) wynosi 2,016 AMU, więc mol gazowego wodoru waży 2,016 gramów. Ponieważ w kilogramie jest 1000 gramów, masa mola gazowego wodoru wynosi
(2,016 ÷ 1000) = 0,002016 = 2,016 × 10^{-3} \text{ kilogramy}
Możesz mieć pewną ilość cząstek, które nie tworzą kreta. Na przykład twoja próbka wodoru może ważyć tylko 2,52 × 10-4 kg. Możesz użyć masy atomowej wodoru, mierzonej w AMU, aby obliczyć ułamek mola gazu w twojej próbce. Wystarczy podzielić masę próbki w kilogramach przez masę jednego mola w kilogramach. Ponieważ jeden mol gazowego wodoru ma masę 2,016 × 10-3 kg i masz 2,25 × 10-4 kg, masz tylko 1/8 mola.
Masa molowa związków
Aby określić masę związku, liczysz atomy w związku, patrząc na jego wzór chemiczny. Sprawdź masy każdego z atomów tworzących cząsteczkę w układzie okresowym, dodaj te masy, a otrzymasz masę cząsteczki w AMU. Jest to również masa jednego mola związku w gramach. Jeśli chcesz masę molową w kilogramach, podziel przez 1000.
Przykłady
1. Jaka jest masa molowa węglanu wapnia w kilogramach?
Wzór chemiczny węglanu wapnia w CaCO3. Z układu okresowego pierwiastków można określić masę wapnia (Ca) na 40,078 AMU, węgla (C) na 12,011 AMU, a tlenu (O) na 15,999 AMU. Mnożąc masę tlenu przez 3 i dodając do niej masy węgla i wapnia, otrzymujemy masę CaCO3 cząsteczka, która wynosi 100,086 AMU. Oznacza to, że mol węglanu wapnia ma masę 100,086 gramów, czyli:
(100,086 ÷ 1000) = 0,100086 \text{ kilogramy}
2. Ile moli znajduje się w próbce aluminium ważącej 5 kilogramów?
Masa atomowa aluminium (Al) wynosi 26,982 AMU, więc mol metalu waży 26,982 gramów lub 0,026982 kilogramów. Próbka ważąca 5 kilogramów zawiera
(5 ÷ 0,026982) = 185,31 \text{ moli}