Masa molowa, jej wartość i obliczenia

Każda substancja składa się z cząstek o określonej strukturze (cząsteczek lub atomów). Masę molową związku prostego oblicza się za pomocą układu okresowego pierwiastków D.I. Mendelejew. Jeśli konieczne jest znalezienie tego parametru w złożonej substancji, obliczenia okazują się długie, w tym przypadku liczba ta jest wyświetlana w katalogu lub katalogu chemicznym, w szczególności w Sigma-Aldrich.

Pojęcie masy molowej

Masa molowa (M) to masa jednego mola substancji. Ten parametr dla każdego atomu można znaleźć w układzie okresowym pierwiastków, znajduje się on bezpośrednio pod nazwą. Przy obliczaniu masy związków liczba jest zwykle zaokrąglana do najbliższej lub dziesiątej. Aby ostatecznie zrozumieć, skąd bierze się ta wartość, konieczne jest zrozumienie pojęcia "kret". Ta ilość substancji zawierającej liczbę cząstek tego ostatniego jest równa 12 g stabilnego izotopu węgla ( ¹² ° C). Atomy i cząsteczki substancji różnią się wielkością w szerokim zakresie, podczas gdy ich liczba w molach jest stała, ale masa wzrasta, a w związku z tym objętość.

Termin "masa molowa" jest ściśle związany z Numer Avogadro (6,02 x 10 ²³ mol ^-1 ). Liczba ta wskazuje stałą liczbę jednostek (atomów, cząsteczek) substancji w 1 mole.

Wartość masy molowej dla chemii

Substancje chemiczne wchodzą ze sobą w różne reakcje. Zwykle równanie dowolnego oddziaływania chemicznego wskazuje, ile cząsteczek lub atomów jest używanych. Takie oznaczenia nazywane są współczynnikami stechiometrycznymi. Zazwyczaj są one wskazane przed formułą. Dlatego też charakterystyka ilościowa reakcji opiera się na ilości substancji i masy molowej. Dokładnie odzwierciedlają wzajemne oddziaływanie atomów i cząsteczek.

Obliczanie masy molowej

Skład atomowy dowolnej substancji lub mieszaniny składników o znanej strukturze można oglądać za pomocą układu okresowego pierwiastków. Związki nieorganiczne, z reguły, są pisane przez grubą formułę, to jest bez oznaczania struktury, ale tylko liczby atomów w cząsteczce. Materia organiczna do obliczenia masy molowej oznaczono w ten sam sposób. Na przykład benzen (C6H6).

W jaki sposób oblicza się masę molową? Wzór zawiera typ i liczbę atomów w cząsteczce. Zgodnie z tabelą D.I. Mendelejew sprawdził molowe masy pierwiastków, a każda cyfra jest mnożona przez liczbę atomów we wzorze.

Pochodzę z masa cząsteczkowa i rodzaj atomów, możesz obliczyć ich liczbę w cząsteczce i uzupełnić wzór związku.

Masa molowa pierwiastków

Często do przeprowadzania reakcji, obliczeń w chemii analitycznej, układ współczynników w równaniach wymaga wiedzy o masie cząsteczkowej pierwiastków. Jeśli cząsteczka zawiera jeden atom, wówczas ta wartość będzie równa wartości substancji. Jeśli występują dwa lub więcej elementów, masa molowa jest mnożona przez ich liczbę.

Wartość masy molowej w obliczeniach stężeń

Ten parametr służy do przeliczenia prawie wszystkich sposobów wyrażania stężeń substancji. Na przykład często pojawiają się sytuacje, które określają ułamek masy na podstawie ilości substancji w roztworze. Ostatni parametr wyrażono w jednostkach mol / litr. Aby określić pożądaną masę, ilość substancji jest pomnożona przez masę molową. Wynikowa wartość jest zmniejszana 10 razy.

Masę molową stosuje się do obliczenia normalności substancji. Ten parametr jest wykorzystywany w chemii analitycznej do prowadzenia metod miareczkowania i analizy grawimetrycznej, jeśli jest to konieczne, aby dokładnie przeprowadzić reakcję.

Pomiar masy molowej

Pierwszym doświadczeniem historycznym było zmierzenie gęstości gazów w odniesieniu do wodoru. Dalsze badania zostały przeprowadzone właściwości kolegialnych. Obejmują one na przykład ciśnienie osmotyczne, określające różnicę w gotowaniu lub zamarzaniu między roztworem a czystym rozpuszczalnikiem. Te parametry bezpośrednio korelują z liczbą cząstek w układzie.

Czasami pomiar masy molowej odbywa się z substancją o nieznanym składzie. Wcześniej stosowano taką metodę, jak destylacja izotermiczna. Jego istota polega na umieszczeniu roztworu substancji w komorze nasyconej parą rozpuszczalnika. W tych warunkach dochodzi do kondensacji pary i temperatura mieszaniny wzrasta, osiąga równowagę i zaczyna się zmniejszać. Wydzielane ciepło parowania jest obliczane na podstawie zmiany szybkości ogrzewania i chłodzenia roztworu.

Główną nowoczesną metodą pomiaru masy molowej jest spektrometria masowa. Jest to główny sposób identyfikacji mieszanin substancji. Przy pomocy nowoczesnych urządzeń proces ten przebiega automatycznie, tylko początkowo trzeba wybrać warunki rozdziału związków w próbce. Metoda spektrometrii mas opiera się na jonizacji substancji. W wyniku tego powstają różne naładowane fragmenty związku. Widmo masowe wskazuje stosunek masy do ładunku jonów.

Oznaczanie masy molowej dla gazów

Masę molową dowolnego gazu lub pary mierzy się w prosty sposób. Wystarczająco, aby użyć kontroli. Ta sama objętość substancji gazowej jest równa ilości w innej w tej samej temperaturze. Znaną metodą pomiaru objętości pary jest określenie ilości wypartego powietrza. Taki proces przeprowadza się za pomocą bocznego kranu prowadzącego do urządzenia pomiarowego.

Praktyczne wykorzystanie masy molowej

Tak więc pojęcie masy molowej w chemii jest używane wszędzie. Aby opisać proces, tworzenie kompleksów polimerowych i innych reakcji wymaga obliczenia tego parametru. Ważne jest ustalenie stężenia substancji czynnej w substancji farmaceutycznej. Na przykład, stosując hodowlę komórkową, badane są właściwości fizjologiczne nowego związku. Ponadto masa molowa jest ważna podczas prowadzenia badań biochemicznych. Na przykład podczas badania udziału w wymianie procesów elementu. Obecnie znana jest struktura wielu enzymów, więc możliwe jest obliczenie ich masy cząsteczkowej, która jest głównie mierzona w kilodaltonach (kDa). Obecnie znane są masy cząsteczkowe prawie wszystkich składników ludzkiej krwi, w szczególności hemoglobiny. Masa cząsteczkowa i molowa substancji jest w niektórych przypadkach synonimiczna. Różnice polegają na tym, że ostatni parametr jest średnią dla wszystkich izotopów atomu.

Wszelkie mikrobiologiczne eksperymenty, które dokładnie określają wpływ substancji na układ enzymatyczny, są przeprowadzane przy użyciu stężeń molowych. Na przykład w biokatalizie i innych obszarach, w których konieczne jest badanie aktywności enzymatycznej, stosowane są pojęcia takie jak induktory i inhibitory. Aby regulować aktywność enzymu na poziomie biochemicznym, konieczne jest badanie przy użyciu dokładnie molowych mas. Ten parametr wpisał się zdecydowanie w dziedzinie nauk przyrodniczych i technicznych, takich jak fizyka, chemia, biochemia, biotechnologia. Opisane w ten sposób procesy stają się bardziej zrozumiałe z punktu widzenia mechanizmów determinujących ich parametry. Przejście od nauki podstawowej do nauk stosowanych nie jest kompletne bez wskaźnika masy molowej, począwszy od roztwory soli systemy buforowe i kończące się określaniem dawek substancji farmaceutycznych dla ciała.