Моль, молярная масса

Размещено на http://www.allbest.ru/

Моль, молярная масса

молярный масса авогадро химический вещество

В химических процессах участвуют мельчайшие частицы - молекулы, атомы, ионы, электроны. Число таких частиц даже в малой порции вещества очень велико. Поэтому, чтобы избежать математических операций с большими числами, для характеристики количества вещества, участвующего в химической реакции, используется специальная единица - моль.

Моль - это такое количество вещества, в котором содержится определенное число частиц (молекул, атомов, ионов), равное постоянной Авогадро (NA= 6,02Ч1023 моль-1).

Постоянная Авогадро NA определяется как число атомов, содержащееся в 12 г изотопа 12С:

Таким образом, 1 моль вещества содержит 6,02 Ч 1023 частиц этого вещества.

Исходя из этого, любое количество вещества можно выразить определенным числом молей n (ню). Например, в образце вещества содержится 12,04 Ч 1023 молекул. Следовательно, количество вещества в этом образце составляет:

В общем виде: 

где N - число частиц данного вещества;
NA - число частиц в одном моле вещества (постоянная Авогадро).

Молярная масса вещества (M) - масса одного моля этого вещества. 
По величине она равна относительной молекулярной массе Mr (для веществ атомного строения - относительной атомной массе Ar). Молярная масса имеет размерность г/моль.

Например, молярная масса метана CH4 определяется следующим образом:

Мr(CH4) = Ar(C) + 4 Ar(H) = 12+4 =16

M(CH4)=16 г/моль, т.е. 16 г CH4 содержат 6,02Ч1023 молекул.
Молярную массу вещества можно вычислить, если известны его масса m и количество (число молей) n, по формуле:

Соответственно, зная массу и молярную массу вещества, можно рассчитать число его молей:

или найти массу вещества по числу молей и молярной массе:

m = n Ч M .

Необходимо отметить, что значение молярной массы вещества определяется его качественным и количественным составом, т.е. зависит от Mr и Ar.

Поэтому разные вещества при одинаковом количестве молей имеют различные массы m.

Пример:

Вычислить массы метана CH4 и этана С2H6, взятых в количестве 

n = 2 моль каждого.

Решение:

Молярная масса метана равна 16 г/моль, а этана С2Н6 - 30 г/моль. Отсюда:

m(CH4) = 2 моль Ч 16 г/моль = 32 г;

m(С2Н6) = 2 моль Ч 30 г/моль = 60 г.

Таким образом, моль - это порция вещества, содержащая одно и то же число частиц, но имеющая разную массу для разных веществ, т.к. частицы вещества (атомы и молекулы) не одинаковы по массе.

Амтомная мамсса, относительная атомная масса (устаревшее название -- атомный вес) -- значение массы атома, выраженное в атомных единицах массы. В настоящее время атомная единица массы принята равной 1/12 массы нейтрального атома наиболее распространённого изотопа углерода 12C, поэтому атомная масса этого изотопа по определению равна точно 12. Разность между атомной массой изотопа и его массовым числом называется избытком массы (обычно его выражают в МэВ). Он может быть как положительным, так и отрицательным; причина его возникновения -- нелинейная зависимость энергии связи ядер от числа протонов и нейтронов, а также различие в массах протона и нейтрона.

Зависимость атомной массы изотопа от массового числа такова: избыток массы положителен у водорода-1, с ростом массового числа он уменьшается и становится отрицательным, пока не достигается минимум у железа-56, потом начинает расти и возрастает до положительных значений у тяжёлых нуклидов. Это соответствует тому, что деление ядер, более тяжёлых, чем железо, высвобождает энергию, тогда как деление лёгких ядер требует энергии. Напротив, слияние ядер легче железа высвобождает энергию, слияние же элементов тяжелее железа требует дополнительной энергии.

Атомная масса химического элемента (также «средняя атомная масса», «стандартная атомная масса») является средневзвешенной атомной массой всех стабильных изотопов данного химического элемента с учётом их природной распространённости в земной коре и атмосфере. Именно эта атомная масса представлена в периодической таблице Д. И. Менделеева, её используют в стехиометрических расчётах. Атомная масса элемента с нарушенным изотопным соотношением (например, обогащённого каким-либо изотопом) отличается от стандартной. Для моноизотопных элементов (таких как иод, золото и т. п.) атомная масса элемента совпадает с атомной массой его единственного представленного в природной смеси изотопа.

2) Причина периодичности периферических свойств заключается в ограниченности числа электронов, которые могут разместиться на разных энергетических уровнях. [1]

Причина периодичности периферических свойств заключается в том, что число электронов, которые могут разместиться на разных энергетических уровнях, ограничено. Па мере роста порядкового номера новые электроны, заполнив все возможные места на более низких уровнях, начинают заполнять следующие более высокие уровни, повторяя последовательность заполнения более низких уровней и структуру внешней оболочки более легких атомов. Том сон ( 1897), ее детально исследовал Бор ( 1922), но лишь принцип Паули дал ей правильное толкование

На основании Периодического закона Менделеевым была создана Периодическая система химических элементов, в которой каждой клеточке с записанной в ней химической персоной отвечают определенные координаты элемента - номер его группы и номер периода.

Группы объединяют между собой элементы с одинаковым строением внешнего валентного уровня. В периодах собраны вместе ряды элементов, у которых идет заполнение одного и того же внешнего электронного уровня.

По координатам элемента в Периодической системе можно не только совершенно точно узнать строение его электронной оболочки, но и предсказать его химические свойства. Именно эта возможность предсказывать неизвестное привела Периодический закон и его создателя к всемирному триумфу. Вот как это было.

Размещено на Allbest.ru