Jedem Schüler, der sich intensiv mit dem Periodensystem befasst hat, ist wahrscheinlich aufgefallen, dass es neben der Nummer eines chemischen Elements auch Informationen über das Gewicht seines Atoms enthält. In diesem Artikel werden wir uns ansehen, was die Molmasse ist und wo sie verwendet wird.
Was ist ein Maulwurf?
Bevor Sie die Frage "Was ist die Molmasse" beantworten, ist es notwendig, eine so wichtige Größe in der Chemie wie das Mol zu verstehen.
Im 19. Jahrhundert kam Amedeo Avogadro bei einer sorgfältigen Untersuchung des Gay-Lussac-Gesetzes für ideale Gase in einem isochoren Prozess zu dem Schluss, dass gleiche Volumina verschiedener Substanzen unter identischen Bedingungen (Temperatur und Druck) eine gleiche Anzahl enth alten von Atomen oder Molekülen. Avogadros Ideen widersprachen den damaligen Theorien über die chemische Struktur und das Verh alten gasförmiger Substanzen, sodass sie erst ein halbes Jahrhundert später akzeptiert wurden.
Zu Beginn des 20. Jahrhunderts war es mit Hilfe modernerer Technologien möglich, die Anzahl der Wasserstoffmoleküle in 2 Gramm dieses Gases zu bestimmen. Diese Menge wird aufgerufen"Mol". Der Begriff selbst wurde von Wilhelm Ostwald eingeführt, aus dem Lateinischen bedeutet er „Haufen“, „Haufen“.
1971 wurde der Maulwurf zu einer der 7 grundlegenden Maßeinheiten im SI-System. Unter 1 Mol versteht man derzeit die Anzahl der Siliziumatome, die in einer idealen Kugel mit einer Masse von 0,028085 kg enth alten sind. Die Zahl der Teilchen, die 1 Mol entspricht, wird als Avogadro-Zahl bezeichnet. Es ist etwa 6,021023.
Was ist Molmasse?
Jetzt können wir zum Thema des Artikels zurückkehren. Mol und Molmasse sind zwei miteinander zusammenhängende Größen. Das zweite ist das Gewicht von einem Mol einer beliebigen Substanz. Offensichtlich bestimmt die Art des chemischen Elements oder die Zusammensetzung des Moleküls eines bestimmten Gases direkt die Molmasse. Nach dieser Definition lässt sich folgender Ausdruck schreiben:
M=ma NA.
Wo ma die Masse eines Atoms ist, ist NA die Avogadro-Zahl. Das heißt, um den Wert von M zu erh alten, muss das Gewicht eines Teilchens (Molekül, Atom, Atomcluster) mit der Avogadro-Zahl multipliziert werden.
Wie in der Einleitung des Artikels erwähnt, enthält jedes Element im Periodensystem Informationen über seine Atommasse. Es ist das Gewicht in Gramm pro Mol. Um die Molmasse in kg / mol zu erh alten, muss der Tabellenwert natürlich durch 1000 geteilt werden. Zum Beispiel sehen wir für Niob bei Nummer 41 die Nummer 92,9, dh 1 Mol seiner Atome hat ein Gewicht von 92,9 Gramm.
Wo wird M in der Chemie verwendet?
Jetzt wissenWas ist die Molmasse, überlegen Sie, wo sie in der Chemie verwendet wird.
Der Begriff der Stoffmenge und des Molekulargewichts spielt eine wichtige Rolle bei der Vorbereitung chemischer Reaktionen, da sie nur mit einem strengen Verhältnis von Reagenzien ablaufen. Als Beispiel ist die Reaktion der Wasserstoffverbrennung mit der Bildung eines Wassermoleküls unten gezeigt:
2H2+ O2=2H2O.
Man sieht, dass 2 Mol Wasserstoff, die eine Masse von 4 Gramm haben, rückstandslos mit 1 Mol Sauerstoff von 32 Gramm reagieren. Als Ergebnis werden 2 Mol Wassermoleküle mit einem Indikator von 36 Gramm gebildet. Aus diesen Zahlen geht hervor, dass bei chemischen Umwandlungen die Masse erh alten bleibt. In Wirklichkeit ist das Gewicht der Reaktanten und Umwandlungsprodukte leicht unterschiedlich. Dieser kleine Unterschied ist auf den thermischen Effekt der Reaktion zurückzuführen. Die Massendifferenz kann mithilfe der Einstein-Formel berechnet werden, um Gewicht und Energie in Beziehung zu setzen.
Auch in der Chemie ist der Begriff der Molmasse eng mit der gleichnamigen Konzentration verbunden. Üblicherweise werden in Flüssigkeiten lösliche Feststoffe durch die Molzahl in einem Liter, also die molare Konzentration, charakterisiert.
Es ist wichtig zu verstehen, dass der betrachtete Wert nur für ein bestimmtes chemisches Element oder eine bestimmte Verbindung konstant ist, zum Beispiel für H2ist er 2 g/mol, und für O 3 - 48 g/mol. Ist sein Wert bei einer Verbindung größer als bei einer anderen, so bedeutet dies, dass das Elementarteilchen des ersten Stoffes selbst eine größere Masse hat als das zweite.
Gase und ihr molares Volumen
Die Molmasse hängt auch mit idealer Physik zusammenGase. Es wird insbesondere bei der Bestimmung des Volumens einer Gasanlage unter bestimmten äußeren Bedingungen verwendet, wenn die Stoffmenge bekannt ist.
Ideale Gase werden durch die Clapeyron-Mendeleev-Gleichung beschrieben, die so aussieht:
PV=nRT.
Hierbei ist n die Stoffmenge, die sich wie folgt auf die Molmasse bezieht:
n=m / M.
Das Volumen eines Gases lässt sich bei bekanntem m, Temperatur T und Druck P nach folgender Formel bestimmen:
V=mRT / (MP).
Ein molares Volumen ist eines, das bei 0 oC und einem Druck von einer Atmosphäre 1 Mol eines beliebigen Gases einnimmt. Aus der obigen Formel können Sie diesen Wert berechnen, es sind 22,4 Liter.
