Расчёт средней атомной массы элемента

Атомные массы элементов, приведённые в таблице Менделеева, имеют дробные значения. Это связано с тем, что в данном случае речь идёт о средней относительной атомной массе элемента. Она рассчитывается с учётом распространённости изотопов элемента в земной коре:

Ar(X)=Ar(aX)⋅ω(aX)+Ar(bX)⋅ω(bX)+…,

где Ar - средняя относительная атомная масса элемента X,

Ar(aX),Ar(bX) - относительные атомные массы изотопов элемента X,

ω(aX),ω(bX) - массовые доли соответствующих изотопов элемента X по отношению к общей массе всех атомов данного элемента в природе.

Например, хлор имеет два природных изотопа - 35Cl (75,78% по массе) и 37Cl (24,22%). Относительная атомная масса элемента хлора равна:

Ar(Cl)=Ar(35Cl)⋅ω(35Cl)+Ar(37Cl)⋅ω(37Cl)

Ar(Cl)=35⋅0,7578+37⋅0,2422=26,523+8,9614=35,4844≈35,5

Относительная молекулярная масса

По аналогии с относительной атомной массой можно ввести величину, которая показывает, во сколько раз масса молекулы больше 112 атома углерода 12C, - относительную молекулярную массу.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Относительная молекулярная масса вещества Mr - отношение массы молекулы к массе 112 атома углерода 12C:

молекулымолекулыMr(молекулы)=m(молекулы)112m(12C)

Относительная молекулярная масса - величина безразмерная!

Относительная молекулярная масса равна сумме относительных атомных масс химических элементов, образующих данное соединение, с учётом числа атомов каждого элемента.

Например, молекулярная масса серной кислоты:

Mr(H2SO4)=Ar(H)⋅2+Ar(S)+Ar(O)⋅4=1⋅2+32+16⋅4=98

 То есть молекула серной кислоты в 98 раз тяжелее, чем одна атомная единица массы (1,66⋅10−27 кг).

Относительные молекулярные массы простых веществ, имеющих немолекулярное строение, численно равны относительным атомным массам соответствующих элементов:

Mr(Fe)=Ar(Fe)=56

Моль - единица количества вещества

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Моль — это такое количество вещества, которое содержит число молекул (частиц, ионов, атомов), равное числу Авогадро NA=6⋅1023.

Число 6,02⋅1023 называют числом Авогадро в честь итальянского химика Амедео Авогадро. Почему именно это число выбрано для определения моль? Дело в том, что ровно столько атомов содержится в 12 г изотопа углерода 12C. В 8-м классе вы узнали, что этот же изотоп используют для выбора атомной единицы массы.

Число Авогадро называют также постоянной Авогадро и обозначают NA. Эта постоянная имеет размерность — штук на моль, или, если штуки не упоминать, моль–1. Таким образом,

NA = 6,02⋅1023  моль–1.

Для приближенных расчетов число Авогадро можно округлять до 6⋅1023.

Зная постоянную Авогадро, мы можем любое количество вещества выразить в моль. Если вещество содержит N молекул (или структурных единиц), то количество вещества (обозначается греческой буквой ν) равно:

ν = NNA.

Размерность количества вещества: [ν] = 1/моль−1 = моль.

Наоборот, зная количество вещества в моль, можно найти число молекул:

N =ν⋅NA.

32.

Закон Авога́дро — закон, согласно которому в равных объёмах различных газов, взятых при одинаковых температурах и давлениях, содержится одно и то же количество молекул. В виде гипотезы был сформулирован в 1811 году Амедео Авогадро (1776—1856), профессором физики в Турине. Гипотеза была подтверждена многочисленными экспериментальными исследованиями и поэтому стала называться законом Авогадро, став впоследствии (через 50 лет, после съезда химиков в Карлсруэ) количественной основой современной химии (стехиометрии)