Відносна атомна маса

Маси атомів надзвичайно малі:

m(Н) = 1,674^.10⁻²⁷ кг; m(О) = 2,667^.10⁻²⁶ кг;

m(С) = 1,993^.10⁻²⁶ кг.

Користуватись такими числами під час різноманітних розрахунків дуже незручно. Тому застосовують не абсолютні значення мас, а відносні. За одиницю відносної атомної маси з 1961 року прийнято атомну одиницю маси (а.о.м.), що являє собою ¹/₁₂ частину маси атома ізотопу Карбону ¹²С.

Відносною атомною масою елемента називається маса його атома, виражена в атомних одиницях маси.

Позначається Ar(Х); індекс r – початкова буква англій-ського слова relative – відносний.

Відносна молекулярна маса

Відносною молекулярною масою речовини Mr(Х) назива-ється маса її молекули, виражена в атомних одиницях маси.

Молекулярна маса чисельно дорівнює сумі відносних атомних мас всіх атомів, що входять до складу молекули речовини.

Моль. Молярна маса

У Міжнародній системі одиниць (СІ) за одиницю кількості речовини прийнято моль.

Моль – це кількість речовини, що містить стільки структурних одиниць (молекул, атомів, йонів, радикалів, електронів і т.д.), скільки їх міститься в 12 г Карбону ¹²С.

Знаючи масу одного атома ¹²С (1,993  10⁻²³ г) легко вирахувати число атомів N_A, що знаходяться в 1 молі речовини:

N_A = = 6,02  10²³ моль⁻¹ .

Число частинок в одному молі будь-якої речовини є величина стала, вона називається сталою Авогадро (познача-ється _А).

Маса одного моля речовини називається молярною масою (позначається М(Х)) і виражається в г  моль⁻¹ (або в г/моль). Очевидно, що молярна маса, виражена в грамах, чисельно дорівнює відносній молекулярній масі.

1.3. Стехіометричні закони

Стехіометрія – розділ хімії, в якому розглядаються масові та об’ємні відношення між речовинами, що реагують. У перекладі з грецької слово "стехіометрія" означає "складова частина" і "вимірює".

Закон збереження маси та енергії

У 1760 році М.В. Ломоносов сформулював єдиний закон збереження маси і енергії: "...ежели где убудет несколько материи, то умножится в другом месте. Сей всеобщий естественный закон простирается и в самые правила движения: ибо тело, движущее своею силою другое, столько же оные у себя теряет, сколько сообщает другому, которое от него движение получает."

До початку ХХ століття хімія в основному мала справу із законом збереження маси речовини, а фізика − із законом збереження енергії. У 1905 році основоположник релятивіст-ської фізики А. Ейнштейн показав, що між масою та енергією існує взаємозв’язок, що кількісно виражається рівнянням:

E = mc²,

де Е – енергія, m – маса, с – швидкість світла у вакуумі.

Маса – властивість матерії, міра її інерції, тоді як енергія – міра її руху. Тому і маса, і енергія невіддільні від матерії.

Закон збереження маси слугує основою при вивченні реакцій між різними речовинами. Виходячи з нього склада-ються хімічні рівняння і проводяться розрахунки.

Закон постійності складу

Будь-яка чиста речовина незалежно від способу та місця одержання має постійний якісний та кількісний склад.

Речовину вуглекислий газ можна одержати різними спосо-бами:          С + О₂ = СО₂ ;

           СН₄ + 2О₂ = СО₂ + 2Н₂О ;

С

tº

аСО₃  СаО + СО₂ .

Незалежно від способу одержання молекула вуглекис-лого газу складається із 1 атома Карбону і 2 атомів Оксиґену. Закон сталості складу вперше сформулював французький вчений Ж.Л. Пруст (1808 р.).

Подальший розвиток хімії показав, що існують сполуки як постійного (дальтоніди), так і змінного (бертоліди) складу.

Склад дальтонідів виражається формулами з цілочисель-ними стехіометричними індексами (наприклад, H₂O, HCl, H₂SO₄, C₆H₆).

У бертолідів – дробові стехіометричні індекси. Так титан(ІІ) оксид має склад від ТіО_0,7 до ТіО_1,3, а склад ТіО₂ змінюється від ТіО_1,9 до ТіО_2,0.

Тому в сучасне формулювання закону сталості складу слід внести уточнення: склад сполук молекулярної структури є сталим незалежно від способу одержання, тоді як склад сполук з немолекулярною структурою залежить від умов одержання.