Поняття молекулярної маси, як і поняття молярної маси та атомної маси або структури атома, є ще однією з основ, які необхідно вивчити, щоб правильно зрозуміти світ хімії. Молекули хімічних сполук мають надзвичайно малу масу. Перевірити будову і властивості хімічних елементів і сполук не так просто. Знаючи молекулярну масу, можна не тільки вказати масу даного елемента, але й визначити масові співвідношення елементів у сполуках або вказати їх вміст у відсотках.
Що таке молекулярна маса?
Молекулярна маса хімічної сполуки – це сукупність атомних мас елементів, що входять до складу сполуки. Молекулярна маса окремої молекули даної хімічної сполуки залежить від того, з яких і скількох атомів вона складається. Молекулярні маси елементів і хімічних сполук виражають в одиницях (u). Абсолютні атомні маси надзвичайно малі, наприклад 10 -24 г. Тому, щоб полегшити визначення молекулярних мас і уникнути необхідності мати справу з громіздкими одиницями, вони ввели нову атомну одиницю маси (u), яка визначається як 1/12 маси нукліда ізотопу вуглецю 12 C.
Атомна маса
Щоб правильно визначити молекулярну масу хімічної сполуки, ми повинні спочатку знати атомну масу елементів, з яких вона складається. Масу хімічних елементів зазвичай виражають в атомних одиницях маси (u). Що важливо, більшість хімічних елементів, які існують на Землі, є сумішшю кількох ізотопів. Ізотопи — різновиди одного хімічного елемента, які мають постійний атомний номер (їхні ядра містять однакову кількість протонів), але відрізняються масовим числом (мають різну кількість нейтронів). Визначаючи атомну масу окремого хімічного елемента, ми повинні враховувати відсоток ізотопів цього елемента. Атомна маса є унікальною особливістю кожного елемента. Важливо, що не існує двох хімічних елементів з однаковою атомною масою. З цієї причини цю властивість можна використовувати для ідентифікації елементів. Атомну масу кожного елемента можна прочитати з періодичної таблиці.
Молекулярна маса елементів
Деякі хімічні елементи, такі як азот, водень, кисень, фтор, бром, йод або хлор , існують у формі двоатомних молекул. Вони не існують як окремі атоми. У цьому випадку доцільно використовувати термін «молекулярна маса елемента».
Як визначити молекулярну масу хімічних елементів і сполук?
Щоб правильно визначити молекулярну масу елементів або сполук, ми повинні спочатку знати молекулярну формулу. Потім за молекулярною масою і хімічною формулою можна, наприклад, встановити частку кожного елемента в масі всієї молекули. Якщо ми маємо справу з двоатомним елементом, визначення його молекулярної маси базується на атомній масі одного атома цього елемента. Значення потрібно розділити на два. Наприклад, молекулярна маса азоту (N 2 ) становить 28 одиниць, оскільки маса одного атома азоту становить 14 одиниць. Аналогічна процедура використовується для хімічних сполук. Як встановити їх молекулярну масу?
- Визначте хімічну формулу сполуки, молекулярну масу якої ви хочете визначити.
- вказати елементи, що входять до складу сполуки, і вказати кількість кожного елемента,
- визначити атомні маси кожного елемента,
- якщо молекула містить більше одного атома певного елемента, помножте його атомну масу на це значення,
- скласти атомні маси всіх елементів.
Молекулярна маса проти молярної маси
Метод обчислення молекулярної маси хімічних сполук використовують також для визначення їх молярної маси. Молярна маса зазвичай використовується для стехіометричних розрахунків, оскільки використання моля як одиниці дозволяє застосовувати процес у макромасштабі. Моль — одиниця кількості речовини, основна одиниця в системі СІ. Один моль дорівнює 6,022141*10 23 елементів (які можуть бути атомами, іонами або молекулами). Молярна маса – це маса одного моля певної речовини. Вона має таке ж числове значення, як і молекулярна маса, але ми повинні пам’ятати, що вона має зовсім інші одиниці. У той час як молекулярна маса виражається в одиницях (u), молярна маса сполуки виражається в грамах на моль (г/моль). Крім того, молекулярна маса відноситься до маси однієї молекули. Інше у випадку молярної маси. Молярна маса також виражає масу, але відносно одного моля (6,022141*10 23 елементів).
Для чого нам потрібна молекулярна маса?
Молекулярна маса хімічної сполуки дозволяє:
- визначити масу даної хімічної сполуки. Значення в одиницях можна перевести в грами, якщо відома така залежність: 1 u = 1,66 * 10 -24 г;
- визначити масове співвідношення кожного елемента, що входить до хімічної сполуки. Відношення мас визначається як відношення атомних мас елементів, що містяться в сполуці;
- обчислити масову частку, тобто відсотковий вміст елементів у хімічній сполукі. Він розраховується на основі відношення атомних мас у найменшій структурі хімічної сполуки до молекулярної маси цієї сполуки, помноженої на 100%.
