Jednotlivé atómy a molekuly, stavebné prvky hmoty, sú príliš malé na to, aby sa dali merať makroskopicky prístroje alebo jednotky, takže vedci vyjadrujú hmotnosť pomocou jednotiek atómovej hmotnosti, zvyčajne skrátených na amu alebo AMU. V skutočnom svete by však použitie jednotiek atómovej hmotnosti bolo nepraktické kvôli baziliónom atómov a molekúl, ktoré tvoria makroskopické množstvá. Vedci si to uvedomili a definovali tak AMU takým spôsobom, aby bola konverzia z mikroskopických na makroskopické veličiny jednoduchá. Hmotnosť atómu alebo molekuly v AMU sa rovná hmotnosti jedného molu atómov alebo molekúl v gramoch. Jeden gram je jedna tisícina kilogramu.
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
Hmotnosť prvku alebo molekuly v jednotkách atómovej hmotnosti sa rovná hmotnosti móla rovnakých častíc v gramoch. Rozdeľte číslo na 1 000 a získate molárnu hmotnosť v kilogramoch.
Čo je krtek?
Krtek je veľmi veľké množstvo atómov alebo molekúl. Toto veľké číslo, známe ako Avogadrovo číslo, je 6,02 × 1023. Tento počet bol stanovený na základe série experimentov uskutočňovaných rôznymi výskumníkmi v priebehu asi 100 rokov. Krt je pre makroskopický svet tým, čím je jednotlivá častica pre mikroskopický svet s jedným rozdielom: Môžete sa zlomiť mól na zlomky, ale nemôžete to urobiť s časticou ako atóm alebo molekula bez toho, aby ste to zmenili na niečo inak.
Krt plynného vodíka
Platí pravidlo, že hmotnosť častice v AMU sa rovná hmotnosti móla častíc v gramoch. Napríklad atómová hmotnosť molekuly vodíka (H2) je 2 016 AMU, takže mol plynného vodíka váži 2 016 gramov. Pretože v kilograme je 1 000 gramov, hmotnosť molu plynného vodíka je
(2,016 ÷ 1 000) = 0,002016 = 2,016 × 10 ^ {- 3} \ text {kilogramov}
Môžete mať množstvo častíc, ktoré netvoria móla. Napríklad vaša vzorka plynného vodíka môže vážiť iba 2,52 × 10-4 kg Môžete použiť atómovú hmotnosť vodíka meranú v AMU na výpočet zlomku molu plynu vo vašej vzorke. Stačí vydeliť hmotnosť svojej vzorky v kilogramoch a hmotnosťou jedného molu v kilogramoch. Keďže jeden mol plynného vodíka má hmotnosť 2,016 × 10-3 kg a máte 2,25 × 10-4 kg, máte iba 1/8 móla.
Molárna hmotnosť zlúčenín
Na určenie hmotnosti zlúčeniny spočítate atómy v zlúčenine podľa jej chemického vzorca. Vyhľadajte v periodickej tabuľke hmotnosti každého z atómov, ktoré tvoria molekulu, tieto hmotnosti spočítajte a budete mať hmotnosť molekuly v AMU. To je tiež hmotnosť jedného molu zlúčeniny v gramoch. Ak chcete molárnu hmotnosť v kilogramoch, vydelte 1 000.
Príklady
1. Aká je molárna hmotnosť uhličitanu vápenatého v kilogramoch?
Chemický vzorec uhličitanu vápenatého v CaCO3. Z periodickej tabuľky môžete určiť hmotnosť vápnika (Ca) na 40,078 AMU, hmotnosti uhlíka (C) na 12,011 AMU a kyslíka (O) na 15,999 AMU. Násobením hmotnosti kyslíka číslom 3 a pridaním hmotnosti uhlíka a vápnika získate hmotnosť CaCO3 molekula, čo je 100,086 AMU. To znamená, že mol uhličitanu vápenatého má hmotnosť 100,086 gramov, čo je:
(100,086 ÷ 1 000) = 0,100086 \ text {kilogramov}
2. Koľko mólov je vo vzorke hliníka s hmotnosťou 5 kilogramov?
Atómová hmotnosť hliníka (Al) je 26 982 AMU, takže mol kovu váži 26 982 gramov alebo 0,026982 kilogramu. Vzorka s hmotnosťou 5 kilogramov obsahuje
(5 ÷ 0,026982) = 185,31 \ text {moly}