Enskilda atomer och molekyler, materiens byggstenar, är för små för att mäta med hjälp av makroskopiska instrument eller enheter, så forskare uttrycker massa med hjälp av Atomic Mass Units, vanligtvis förkortat till amu eller AMU. I den verkliga världen skulle användningen av atommasseenheter dock vara opraktisk på grund av bazillionerna av atomer och molekyler som utgör makroskopiska mängder. Med tanke på detta definierade forskare AMU på ett sådant sätt att omvandlingen från mikroskopiska till makroskopiska kvantiteter blev enkel. Massan av en atom eller molekyl i AMU är lika med massan av en mol av atomerna eller molekylerna i gram. Ett gram är en tusendels kilo.
TL; DR (för lång; Läste inte)
Massan av ett element eller molekyl i atommasseenheter är lika med massan av en mol av samma partiklar i gram. Dela antalet med 1000 för att få molmassan i kilogram.
Vad är en mullvad?
En mol är ett mycket stort antal atomer eller molekyler. Detta stora antal, känt som Avogadros nummer, är 6,02 × 10
En mol vätegas
Regeln är att massan av en partikel i AMU är lika med massan av en mol av partiklarna i gram. Till exempel atommassan för en vätemolekyl (H2) är 2.016 AMU, så en mol vätgas väger 2.016 gram. Eftersom det finns 1 000 gram per kilo är massan av en mol vätgas
(2.016 ÷ 1000) = 0.002016 = 2.016 × 10 ^ {- 3} \ text {kilogram}
Du kan ha en mängd partiklar som inte utgör en mol. Till exempel kan ditt prov av vätgas endast väga 2,52 × 10-4 kg. Du kan använda atommassan av väte, mätt i AMU, för att beräkna bråkdelen av en mol av gasen i ditt prov. Dela bara massan av ditt prov, i kilogram, med massan av en mol i kilo. Eftersom en mol vätgas har en massa av 2,016 × 10-3 kg, och du har 2,25 × 10-4 kg, du har bara 1/8 mol.
Molmassa av föreningar
För att bestämma massan av en förening räknar du atomerna i föreningen genom att titta på dess kemiska formel. Slå upp massorna för var och en av atomerna som utgör molekylen i det periodiska systemet, lägg samman dessa massor, så får du molekylens massa i AMU. Detta är också massan av en mol av föreningen i gram. Om du vill ha molmassan i kilogram, dela med 1000.
Exempel
1. Vad är molmassan av kalciumkarbonat i kg?
Den kemiska formeln för kalciumkarbonat i CaCO3. Från det periodiska systemet kan du bestämma kalciummassan (Ca) till 40,078 AMU, den för kol (C) vara 12,011 AMU och den för syre (O) till 15,999 AMU. Genom att multiplicera syremassan med 3 och lägga till massorna kol och kalcium får du massan av CaCO3 molekyl, vilket är 100,086 AMU. Detta innebär att en mol kalciumkarbonat har en massa av 100,086 gram, vilket är:
(100.086 ÷ 1000) = 0.100086 \ text {kilogram}
2. Hur många mol är i ett prov av aluminium som väger 5 kg?
Atomvikten för aluminium (Al) är 26,982 AMU, så en mol av metallen väger 26,982 gram eller 0,026982 kg. Ett prov som väger 5 kg innehåller
(5 ÷ 0,026982) = 185,31 \ text {mol}