มวลกรามของเหล็กคืออะไร?

เหล็ก ซึ่งเป็นวัสดุทั่วไปในเครื่องจักรสมัยใหม่และสินค้าอุปโภคบริโภคที่ใช้เพื่อความแข็งแรงและทนต่อการกัดกร่อน เป็นโลหะผสมของเหล็กและองค์ประกอบอื่นๆ อีกหลายอย่าง เช่น คาร์บอนหรือซิลิกอน แม้ว่าโลหะผสมเหล็กทั้งหมดจะมีธาตุเหล็ก แต่สัดส่วนของธาตุอื่นๆ ต่อเหล็กนั้นขึ้นอยู่กับชนิดของเหล็ก เป็นผลให้มวลโมลาร์ -- การวัดทางเคมีที่ใช้เพื่อระบุมวลของจำนวนที่กำหนดของ โมเลกุลของธาตุหรือสารประกอบ -- ของเหล็กแตกต่างกันไปตามชนิดของเหล็กใน คำถาม.

มวลโมลาร์เป็นหน่วยวัดมวลของหนึ่งโมลของธาตุหรือสารประกอบใดๆ กำหนดโดยหมายเลขของ Avogadro หนึ่งโมลนั้นเทียบเท่ากับ 6.02 x 10 อย่างคร่าว ๆ ยกขึ้นเป็นลำดับที่ 23 ซึ่งเป็นขนาดมหึมา จำนวนที่ใช้เพื่อทำให้มวลโมเลกุลเล็กเป็นค่าเชิงปฏิบัติมากขึ้นในเคมีประยุกต์ ตัวอย่างเช่น มวลโมลาร์ของคาร์บอนจะเป็นมวล 6.02 x 10 ที่ยกขึ้นเป็นโมเลกุลที่ 23 ของคาร์บอน มวลโมลาร์แสดงอยู่ในตารางธาตุภายใต้ธาตุแต่ละธาตุ และมวลโมลาร์ของสารประกอบที่ได้มาจากธาตุจำนวนมาก เช่น NaCl สามารถคำนวณได้โดยการเพิ่มมวลโมลาร์ของโมเลกุลทั้งสองลงในสารประกอบแล้วคูณผลลัพธ์ด้วยจำนวนอโวกาโดร

การพูดอย่างเคร่งครัด ส่วนผสมทางเคมีหรือโลหะผสม เนื่องจากเป็นการผสมทางกายภาพของธาตุหรือสารประกอบโดยไม่ยึดติดชิ้นส่วนในระดับโมเลกุล จึงไม่มีมวลโมลาร์ ดังที่กล่าวไปแล้ว ส่วนประกอบที่ไม่ต่อเนื่องทางเคมีทั้งหมดของของผสมหรือโลหะผสมมีฟันกรามที่สอดคล้องกัน มวล ซึ่งสามารถคำนวณและใช้ในการประมาณมวลโมลาร์สำหรับการคำนวณประยุกต์ในด้านต่างๆ เช่น วิศวกรรม. ในฐานะที่เป็นโลหะผสม เหล็กไม่มีสมการทางเคมีในตัวเอง แต่เหล็กแต่ละชนิดประกอบด้วยองค์ประกอบที่แตกต่างกัน มวลโมลาร์ของธาตุเหล่านี้แต่ละธาตุ คูณด้วยเปอร์เซ็นต์ของธาตุแต่ละธาตุในโลหะผสมแล้วนำมารวมกันเพื่อพิจารณา สำหรับตัวอย่าง 100 เปอร์เซ็นต์ สามารถให้แนวคิดทั่วไปเกี่ยวกับมวลโมลาร์ของเหล็กสำหรับการพิจารณาทางทฤษฎี

ด้วยการใช้งานที่หลากหลาย เหล็กจึงมีรูปแบบที่แตกต่างกันจำนวนมาก โดยแต่ละแบบจะมีส่วนผสมของเหล็กและองค์ประกอบอื่นๆ ที่แตกต่างกันออกไป ตัวอย่างเช่น เหล็กกล้าที่ใช้ไฟฟ้า (ซิลิกอน) เป็นโลหะผสมที่มีเหล็กกล้าประมาณ 97.6 เปอร์เซ็นต์ ซิลิกอน 2 เปอร์เซ็นต์ และคาร์บอน 0.4 เปอร์เซ็นต์ อย่างไรก็ตาม เหล็กกล้าทุกประเภทส่วนใหญ่ทำจากเหล็ก โดยโลหะผสมเกือบทั้งหมดมีธาตุเหล็กมากกว่า 75 เปอร์เซ็นต์ และส่วนใหญ่ประกอบด้วยธาตุมากกว่า 90 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก เหล็กชนิดต่างๆ ที่ใช้สำหรับรองรับโครงสร้างอาคารมักจะมีเหล็กมากกว่าร้อยละ 99 ความหลากหลายนี้หมายถึงคุณลักษณะทางกายภาพ เช่น มวลแตกต่างกันไปตามประเภทของเหล็ก แม้ว่าจะมีลักษณะทั่วไปบางประการก็ตาม

เนื่องจากเปอร์เซ็นต์ของธาตุเหล็กที่มากในเหล็กทุกประเภท มวลโมลาร์ของเหล็กสามารถให้ค่าประมาณทั่วไปสำหรับมวลของเหล็กเป็นสารประกอบตามสมมุติฐาน ตามตารางธาตุ มวลโมลาร์ของเหล็กเท่ากับ 55.845 กรัม/โมล ในโลหะผสมเหล็กที่มีธาตุอื่นๆ น้อยกว่า 1 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก การวัดนี้เกือบจะให้มวลโมลาร์ตามสมมุติฐานของเหล็ก ในกรณีที่องค์ประกอบอื่นๆ มีบทบาทมากขึ้นในโลหะผสม ตัวเลขสามารถปรับได้เพื่อสะท้อนถึงเปอร์เซ็นต์ที่แน่นอนของมวลโมลาร์อื่นๆ