Stal, powszechny materiał w nowoczesnych maszynach i towarach konsumpcyjnych, używany ze względu na swoją wytrzymałość i odporność na korozję, jest stopem żelaza i kilku innych pierwiastków, takich jak węgiel czy krzem. Chociaż wszystkie stopy stali zawierają żelazo, proporcja innych pierwiastków do żelaza zależy od rodzaju stali. W rezultacie masa molowa - pomiar chemiczny używany do określenia masy określonej liczby cząsteczki pierwiastka lub związku -- stali różnią się znacznie w zależności od rodzaju stali w pytanie.
Masa molowa w związkach
Masa molowa jest miarą masy jednego mola dowolnego pierwiastka lub związku. Zdefiniowany przez liczbę Avogadro, jeden kret jest z grubsza równoważny 6,02 x 10 podniesionym do 23, ogromnego liczba używana do uczynienia nieskończenie małej masy cząsteczki bardziej praktyczną wartością w chemii stosowanej. Na przykład masa molowa węgla byłaby masą 6,02 x 10 podniesioną do 23. cząsteczki węgla. Masy molowe są wymienione w układzie okresowym pierwiastków pod każdym pierwiastkiem, a masy molowe związków pochodzących z wielu pierwiastków, takie jak NaCl, można obliczyć przez dodanie mas molowych dwóch cząsteczek w związku i pomnożenie wyniku przez liczbę Avogadro.
Masa molowa w mieszaninach i stopach
Ściśle mówiąc, mieszaniny chemiczne lub stopy, ponieważ polegają na fizycznym mieszaniu pierwiastków lub związków bez wiązania części na poziomie molekularnym, nie mają masy molowej. Biorąc to pod uwagę, wszystkie chemicznie dyskretne części składowe mieszaniny lub stopu mają odpowiedni molowy masa, którą można obliczyć i wykorzystać do przybliżenia masy molowej do obliczeń stosowanych w dziedzinach takich jak Inżynieria. Jako stop, stal nie ma własnego równania chemicznego, ale każda odmiana stali składa się z różnych procentów pierwiastków. Masa molowa każdego z tych pierwiastków pomnożona przez procent każdego pierwiastka w stopie i zsumowana w celu rozliczenia dla 100 procent próbki, może dać ogólne pojęcie o tym, jaka byłaby masa molowa stali do teoretycznego rozpatrzenia.
Różnorodność stali
Biorąc pod uwagę szeroki zakres zastosowań, stal ma znaczną liczbę odmian, z których każda zawiera własną, odrębną mieszankę żelaza i innych pierwiastków. Na przykład stal elektryczna (krzemowa) jest stopem zawierającym około 97,6 procent stali, 2 procent krzemu i 0,4 procent węgla. Jednak wszystkie rodzaje stali są głównie wykonane z żelaza, przy czym prawie wszystkie stopy zawierają ponad 75 procent żelaza, a zdecydowana większość zawiera ponad 90 procent masy tego pierwiastka. Odmiany stali stosowane do podpór konstrukcyjnych zawierają zwykle ponad 99 procent żelaza. Ta różnorodność oznacza, że cechy fizyczne, takie jak masa, różnią się w zależności od rodzaju stali, chociaż możliwe są pewne uogólnienia.
Ogólne przybliżenie: masa molowa żelaza
Ze względu na duży procent żelaza zawartego we wszystkich rodzajach stali, masa molowa żelaza może stanowić ogólne przybliżenie masy stali jako hipotetycznego związku. Zgodnie z układem okresowym, masa molowa żelaza wynosi 55,845 gramów/mol. W przypadku stopów stali zawierających wagowo mniej niż 1 procent innych pierwiastków, ten pomiar prawie zapewni hipotetyczną masę molową stali. W przypadkach, w których inne pierwiastki odgrywają większą rolę w stopie, liczby można dostosować tak, aby odzwierciedlały pewien procent innych mas molowych.