КАРТОЧКИ
ТРЕНАЖЁРЫ
КУРСЫ
Относительная атомная и молекулярная массы
Ранее вы изучили основу всей химической науки — Периодическую систему химических элементов Д. И. Менделеева, а также узнали о химических формулах.
Данный урок познакомит вас с такими понятиями как относительная атомная и молекулярная массы. Вы узнаете об особенностях данных величин и способах их расчета.
Относительная атомная масса
Молекулы, а уж тем более атомы ничтожно малы. Их невозможно рассмотреть даже с помощью электронных микроскопов, которые дают увеличение в 40 000 раз.
Массы атомов и молекул также очень малы, соответственно их размерам. Например, по данным ученых масса атома кислорода равна $2.6667\cdot10^{-23}$ г, масса атома водорода равна $1.674\cdot10^{-24}$ г, а масса молекулы воды равна $3.002\cdot10^{-23}$ г.
Для примера давайте рассчитаем во сколько раз масса молекулы воды больше массы атома водорода.
$\frac{3.002\cdot10^{-23}}{0.1674\cdot10^{-23}} =17.9 = 18$ (в 18 раз);
Эта величина является относительной.
Относительная атомная масса элемента — это величина, показывающая, во сколько раз масса его атома больше $\frac{1}{12}$ массы атома углерода.
Относительная атомная масса обозначается $A_r$, где $r$ — означает «относительный» (от английского relative).
К примеру, $A_r(C) = 12$, $A_r (K) = 39$, $A_r (B) = 11$.
У каждого химического элемента свое значение атомной массы, которое указано в соответствующих им клетках Периодической системы Д. И. Менделеева.
Относительная молекулярная масса
Относительная молекулярная масса вещества — это сумма относительных атомных масс всех элементов, входящих в состав молекулы.
Относительная молекулярная масса вещества $M_r$ и относительная атомная масса элемента $A_r$ — это величины, которые не имеют единиц измерения.
Для того, чтобы узнать относительную молекулярную массу вещества, нужно сложить относительные атомные массы элементов, образующих вещество.
Например, $M_r (CO_2) = 12+16\cdot2=44$
ЗАДАНИЕ 1
Почему относительная атомная масса элемента и относительная молекулярная масса вещества не имеют единиц измерения?
Показать ответ
Скрыть ответ
Относительные атомная и молекулярные массы не имеют единиц измерения, потому что это относительные величины, а не истинные значения масс. Они возникают путем сравнения во сколько раз молекула или атом тяжелее $\frac{1}{12}$ массы атома углерода.
Любая химическая формула содержит информацию о веществе. Рассмотрим на примере формулы $Н_2О$:
- Вещество — вода.
- Качественный состав — состоит из двух элементов: водорода и кислорода.
- Тип вещества — сложное вещество.
- Количественный состав — в молекуле содержится 2 атома водорода и 1 атом кислорода.
- Соотношение масс элементов: $m ($Н$) : m ($О$) = 2 : 16 = 1 : 8$.
- Относительная молекулярная масса:
7. Массовые доли элементов в веществе рассчитываются по формуле:
$ω$ (Э) = $\frac{n\cdot Ar(Э)}{Мr (в-ва)}$,
где $ω$ (Э) — массовая доля элемента в веществе;
$n$ — число атомов элемента в веществе;
$A_r$ (Э) — относительная атомная масса элемента;
$M_r$ (в-ва) — относительная молекулярная масса вещества.
Расчет массовых долей элементов водорода и кислорода в воде $Н_2О$.
$ω$ ($H$) = $\frac{2\cdot1}{18} = 0.1111\cdot100 = 11.1$%.
$ω$ ($О$) = $\frac{1\cdot16}{18} = 0.8888\cdot100 = 88.9$%.
ЗАДАНИЕ 2
Вычислите массовые доли элементов в азотной кислоте $НNO_3$.
Показать ответ
Скрыть ответ
$M_r$ ($НNO_3$) = $1+14+16\cdot3=63$;
$ω$ ($H$) = $\frac{1}{63} = 0.016\cdot100 = 1.6$%;
$ω$ ($N$) = $\frac{14}{63} = 0.222\cdot100 = 22.2$%;
$ω$ ($О$) = $\frac{3\cdot16}{63} = 0.762\cdot100 = 76.2$%.
ФАКТЫ
Насколько этимологическое значение термина «атом» соответствует современным представлениям о нем?
Слово «атом» было заимствовано в Петровскую эпоху от греческого atomos, что значит «неделимый».
Атом − это частица микроскопических размеров, наименьшая часть химического элемента, определяющая его свойства.
Впервые понятие об атоме как о наименьшей неделимой частице материи было сформулировано древнегреческими философами. Химики XVII и XVIII веков экспериментально подтвердили это предположение, доказав, что некоторые вещества не могут быть подвергнуты дальнейшему расщеплению на составляющие элементы с помощью химических методов.
Но в конце XIX — начале XX века физиками была открыта составная структура атома, тогда стало понятно, что реальная частица в действительности не является неделимой.
На международном съезде химиков в Карлсруэ (Германия) в 1860 году было принято определение понятия атома согласно которому:
Атом — это наименьшая частица химического элемента, входящая в состав простых и сложных веществ.
Таким образом, этимологическое значение термина «атом» не соответствует современным представлениям о нём.
ЗАДАНИЕ 3
Дайте полную характеристику глюкозы $C_6H_{12}O_6$, используя пример описания воды $H_2O$, представленный выше.
Показать ответ
Скрыть ответ
- Вещество — глюкоза.
- Качественный состав — состоит из трех элементов: углерод, водород и кислород.
- Тип вещества — сложное вещество.
- Количественный состав — одна молекула глюкозы состоит из 6 атомов углерода, 12 атомов водорода и 6 атомов кислорода.
- Соотношение масс элементов: $m ($C$) : m ($H$): m ($O$)=72 : 12 : 96 = 6 :1 : 8$.
- Относительная молекулярная масса $M_r$ ($C_6H_{12}O_6$) = $6\cdot12+12\cdot1+ 6\cdot16=180$.
- Массовые доли элементов:
$ω$ ($С$) = $\frac{6\cdot12}{180} = 0.4\cdot100 = 40$%;
$ω$ ($Н$) = $\frac{12\cdot1}{180} = 0.067\cdot100 = 6.7$%;
$ω$ ($О$) = $\frac{6\cdot16}{180} = 0.533\cdot100 = 53.3$%.
5
5
1
Оценить урок
Что можно улучшить?
Войдите, чтобы оценивать уроки
Что нужно исправить?
Отзыв отправлен. Спасибо, что помогаете нам стать лучше!
Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.
Хотите оставить комментарий?
Войти
Валерия Мисютинская
Автор уроков по химии, преподаватель.