Moleküler kütle kavramı, tıpkı molar kütle ve atomik kütle veya bir atomun yapısı gibi, kimya dünyasını doğru bir şekilde anlamak için öğrenilmesi gereken temellerden bir diğeridir. Kimyasal bileşiklerin molekülleri son derece düşük bir kütleye sahiptir. Kimyasal elementlerin ve bileşiklerin yapısını ve özelliklerini test etmek o kadar kolay değil. Molekül kütlesini bilirsek, sadece belirli bir elementin ağırlığını değil, aynı zamanda bileşiklerdeki elementlerin kütle oranlarını da belirleyebilir veya içeriklerini yüzde olarak belirtebiliriz.
moleküler kütle nedir?
Bir kimyasal bileşiğin moleküler kütlesi, bileşiği oluşturan elementlerin atomik kütlelerinin toplamıdır. Belirli bir kimyasal bileşiğin tek bir molekülünün moleküler kütlesi, hangi ve kaç atomdan oluştuğuna bağlıdır. Elementlerin ve kimyasal bileşiklerin moleküler kütleleri (u) birimleriyle ifade edilir. Mutlak atom kütleleri, 10-24 g gibi son derece düşüktür. Bu nedenle, moleküler kütlelerin belirlenmesini kolaylaştırmak ve hantal birimlerle uğraşmaktan kaçınmak için, karbon izotop nüklidi 12 C’nin kütlesinin 1/12’si olarak tanımlanan yeni bir atomik kütle birimi (u) geliştirdiler.
atom kütlesi
Bir kimyasal bileşiğin moleküler kütlesini doğru bir şekilde belirlemek için, önce onu oluşturan elementlerin atomik kütlesini bilmeliyiz. Kimyasal elementlerin kütlesi normalde atomik kütle birimleri (u) ile ifade edilir. Önemli olan, Dünya’da bulunan kimyasal elementlerin çoğu, birkaç izotopun karışımıdır. İzotoplar, aynı kimyasal elementin sabit bir atom numarasına sahip (çekirdekleri aynı sayıda proton içerir) ancak kütle sayıları farklı olan (farklı sayıda nötron içeren) varyantlarıdır. Tek bir kimyasal elementin atomik kütlesini belirlerken, o elementin izotoplarının yüzdesini dikkate almalıyız. Atom kütlesi, her elementin benzersiz bir özelliğidir. Daha da önemlisi, aynı atomik kütleye sahip iki kimyasal element yoktur. Bu nedenle, bu özellik elemanları tanımlamak için kullanılabilir. Her elementin atom kütlesi periyodik tablodan okunabilir.
Elementlerin moleküler kütlesi
Azot, hidrojen, oksijen, flor, brom, iyot veya klor gibi bazı kimyasal elementler iki atomlu moleküller halinde bulunur. Tek atom halinde bulunmazlar. Bu durumda ‘bir elementin moleküler kütlesi’ terimini kullanmak uygundur.
Kimyasal elementlerin ve bileşiklerin moleküler kütlesini nasıl belirleriz?
İster elementlerden ister bileşiklerden olsun, moleküler kütleyi doğru bir şekilde belirlemek için önce moleküler formülü bilmeliyiz. Daha sonra, moleküler kütleyi ve kimyasal formülü kullanarak, örneğin, tüm molekülün kütlesindeki her bir elementin payını belirleyebiliriz. İki atomlu bir elementle uğraşırsak, moleküler kütlesinin belirlenmesi, o elementin tek bir atomunun atomik kütlesine dayanır. Değer ikiye bölünmelidir. Örneğin, tek bir nitrojen atomunun kütlesi 14 birim olduğu için, nitrojenin (N 2 ) moleküler kütlesi 28 birimdir. Benzer bir prosedür kimyasal bileşikler için kullanılır. Moleküler kütleleri nasıl belirlenir?
- Moleküler kütlesini belirlemek istediğiniz bileşiğin kimyasal formülünü belirleyin,
- bileşiğe dahil olan elementleri belirtin ve her bir elementin miktarını belirtin,
- her bir elementin atomik kütlelerini belirlemek,
- Molekül, belirli bir elementin birden fazla atomunu içeriyorsa, atom kütlesini bu değerle çarpın,
- tüm elementlerin atomik kütlelerini toplayın.
Moleküler kütle ve molar kütle
Kimyasal bileşiklerin moleküler kütlesini hesaplama yöntemi, molar kütlelerini belirlemek için de kullanılır. Molar kütle, birim olarak köstebek kullanılması işlemi makro ölçekte uygulamayı mümkün kıldığından, stokiyometrik hesaplamalar için yaygın olarak kullanılır. Mol, SI sisteminde temel bir birim olan madde miktarının birimidir. Bir mol, 6.022141*10 23 elemente (atom, iyon veya molekül olabilir) eşittir. Molar kütle, belirli bir maddenin bir molünün kütlesidir. Moleküler kütle ile aynı sayısal değere sahiptir, ancak tamamen farklı bir birime sahip olduğunu unutmamalıyız. Moleküler kütle birim (u) cinsinden ifade edilirken, bir bileşiğin molar kütlesi mol başına gram (g/mol) olarak ifade edilir. Ek olarak, moleküler kütle, tek bir molekülün kütlesini ifade eder. Molar kütle durumunda farklıdır. Molar kütle aynı zamanda kütleyi ifade eder, ancak tek bir mole göre (6.022141*10 23 element).
Moleküler kütleye ne için ihtiyacımız var?
Kimyasal bir bileşiğin moleküler kütlesi şunları yapmamızı sağlar:
- Belirli bir kimyasal bileşiğin kütlesini belirleyin. Aşağıdaki bağımlılığı bilirsek, birim cinsinden değer grama dönüştürülebilir: 1 u = 1,66 * 10 -24 g;
- Kimyasal bileşikte bulunan her bir elementin kütle oranını belirleyin. Kütle oranı, bileşikte bulunan elementlerin atomik kütlelerinin oranı olarak tanımlanır;
- kütle payını, yani kimyasal bileşikteki elementlerin yüzdesini hesaplayın. Bir kimyasal bileşiğin en küçük yapısındaki atomik kütlelerin o bileşiğin moleküler kütlesine oranının %100 ile çarpılmasıyla hesaplanır.
