的摩尔质量是物质的强度性质,其涉及的摩尔概念与质量测量。简而言之,它是相当于一摩尔物质的质量数量;也就是说,给定粒子的Avogadro数“权重”(6.022·10 23)。
一摩尔任何物质都将包含相同数量的粒子(离子,分子,原子等);但是,其质量会有所变化,因为其分子尺寸由构成其结构的原子数和同位素数定义。原子或分子越重,其摩尔质量就越大。
各种物质的摩尔质量之间的差异可以通过其样品的表观量表面上看出。资料来源:加布里埃尔·玻利瓦尔(GabrielBolívar)。
例如,假设针对五种不同的化合物恰好收集到一摩尔(上图)。使用天平,测量了以下表示的每个簇的质量。该质量对应于摩尔质量。在所有这些化合物中,紫色化合物的颗粒最浅,而深蓝色化合物的颗粒最重。
请注意,显示了一个普遍的夸大趋势:摩尔质量越高,必须放在天平上的样品量越少。但是,这种物质的体积也高度取决于每种化合物的聚集状态及其密度。
摩尔质量如何计算?
定义
摩尔质量可以根据其定义来计算:每摩尔物质的质量数:
M =物质克/物质摩尔
实际上,克/摩尔是通常以克/摩尔表示摩尔质量的单位。因此,如果我们知道一个化合物或元素有多少摩尔,并对其进行称重,则可以通过应用简单的除法直接得出其摩尔质量。
元素
摩尔质量不仅适用于化合物,还适用于元素。痣的概念根本没有区别。因此,借助元素周期表,我们可以找到感兴趣元素的相对原子质量,并将其值乘以1 g / mol。这是阿伏伽德罗常数,m ü。
例如,锶的相对原子质量为87.62。如果我们要得到它的原子质量,它将是87.62 amu。但如果我们要查找的是摩尔质量,则为87.62 g / mol(87.62·1g / mol)。因此,以相同的方式获得所有其他元素的摩尔质量,甚至不必进行这种乘法。
化合物
的化合物的摩尔质量不大于乘以M上的原子的相对原子质量的总和ü。
例如,水分子H 2 O具有三个原子:两个氢和一个氧。H和O的相对原子质量分别为1.008和15.999。因此,我们通过乘以化合物分子中存在的原子数来增加它们的质量:
2小时(1.008)= 2.016
1 O(15,999)= 15,999
M(H 2 O)=(2.016 + 15,999)1克/摩尔= 18.015克/摩尔
在最后省略M U是一种相当普遍的做法:
M(H 2 O)=(2.016 + 15,999)= 18.015 g / mol
摩尔质量被理解为具有克/摩尔的单位。
例子
刚才提到的最著名的摩尔质量之一是:18 g / mol的水。那些熟悉这些计算的人可以记住一些摩尔质量,而不必像上面那样寻找或计算它们。这些摩尔质量中的一些作为示例,如下:
-O 2 32克/摩尔
-N 2:28克/摩尔
-NH 3:17克/摩尔
-CH 4:16克/摩尔
-CO 2:45克/摩尔
-HCl:36.5克/摩尔
-H 2 SO 4 98克/摩尔
-CH 3 COOH:60克/摩尔
-铁:56克/摩尔
请注意,给定值是四舍五入的。为了更精确的目的,摩尔质量应表示为更多的小数位,并使用适当和精确的相对原子质量进行计算。
解决的练习
练习1
通过分析方法,估计样品溶液含有0.0267摩尔的分析物D。而且,已知其质量相当于总质量为76克的样品的14%。计算推定分析物D的摩尔质量。
我们必须确定溶解在溶液中的D的质量。我们继续:
质量(D)= 76克0.14 = 10.64克D
也就是说,我们计算出了76克样品中的14%,相当于被分析物D的克数。然后,最后,我们应用了摩尔质量的定义,因为我们有足够的数据来计算它:
M(D)= 10.64 g D / 0.0267 mol D
= 398.50克/摩尔
换算为:一摩尔(6.022·10 23)个Y分子的质量等于398.50克。由于有了这个值,我们可以知道要平衡多少Y,以防例如制备摩尔浓度为5·10 -3 M 的溶液。也就是说,将0.1993克的Y溶解在一升的溶剂中:
5 10 -3(mol / L)(398.50 g / mol)= 0.1993 g Y
练习2
已知柠檬酸的分子式为C 6 H 8 O 7,计算其摩尔质量。
相同的分子式C 6 H 8 O 7有助于理解计算,因为它立即告诉我们柠檬酸中C,H和O原子的数量。因此,我们对水重复执行相同的步骤:
6 C(12.0107)= 72.0642
8小时(1,008)= 8,064
7 O(15,999)= 111,993
M(柠檬酸)= 72.0642 + 8.064 + 111.993
= 192.1212克/摩尔
练习3
计算五水合硫酸铜CuSO 4 ·5H 2 O 的摩尔质量。
从之前我们知道,水的摩尔质量为18.015 g / mol。这有助于我们简化计算,因为我们暂时忽略了它,而只关注无水盐CuSO 4。
我们认为铜和硫的相对原子质量分别为63.546和32.065。利用这些数据,我们以与练习2相同的方式进行:
1铜(63,546)= 63,546
1秒(32,065)= 32,065
4 O(15,999)= 63,996
M(CuSO 4)= 63,546 + 32,065 + 63,996
= 159.607克/摩尔
但是我们对五水盐的摩尔质量感兴趣,而不是无水盐的摩尔质量。为此,我们必须在结果中添加相应量的水:
5 H 2 O = 5·(18.015)= 90.075
M(CuSO 4 ·5H 2 O)= 159.607 + 90.075
= 249.682克/摩尔
参考文献
- 惠特顿,戴维斯,佩克和斯坦利。(2008)。化学 (第8版)。圣智学习。
- 维基百科。(2020)。摩尔质量。从以下位置恢复:en.wikipedia.org
- 妮莎·加西亚(Nissa Garcia)。(2020)。什么是摩尔质量?定义,公式和示例。研究。摘自:study.com
- 克里斯蒂·M·贝利博士。(科幻)。化学计量学指南
找到摩尔质量。从:occc.edu恢复
- Helmenstine,Anne Marie博士 (2019年12月2日)。摩尔质量例子问题。从以下资源中恢复:Thoughtco.com