MOLAR KÜTLE: NASIL HESAPLANIR, ÖRNEKLER VE ÇÖZÜLMÜŞ ALIŞTIRMALAR - KIMYA - 2024

Molar kütle kütle ölçümleri mol kavramı ile ilgilidir maddenin yoğun bir özelliğidir. Daha özlü olarak, bir mol maddeye karşılık gelen kütle miktarıdır; diğer bir deyişle, bir Avogadro sayısının belirli parçacıkların "ağırlığı" (6.022 · 10 ²³ ).

Herhangi bir maddenin bir molü aynı sayıda parçacığı (iyonlar, moleküller, atomlar vb.) İçerecektir; ancak kütlesi değişecektir, çünkü moleküler boyutları atomların sayısı ve yapısını oluşturan izotoplarla tanımlanır. Atom veya molekül ne kadar büyükse molar kütlesi o kadar büyüktür.

Çeşitli maddelerin molar kütleleri arasındaki fark, yüzeysel olarak numunelerinin görünen miktarı ile belirtilebilir. Kaynak: Gabriel Bolívar.

Örneğin, beş farklı bileşik için tam olarak bir mol toplandığını varsayalım (üstteki resim). Bir terazi kullanılarak, her bir küme için aşağıda ifade edilen kütle ölçülmüştür. Bu kütle, molar kütleye karşılık gelir. Hepsinden mor bileşik en açık parçacıklara sahipken, koyu mavi bileşik en ağır parçacıklara sahip.

Genelleştirilmiş ve abartılı bir eğilimin gösterildiğine dikkat edin: molar kütle ne kadar yüksekse, teraziye yerleştirilmesi gereken numune miktarı o kadar az olur. Bununla birlikte, bu madde hacmi aynı zamanda her bir bileşiğin kümelenme durumuna ve yoğunluğuna da büyük ölçüde bağlıdır.

Molar kütle nasıl hesaplanır?

Tanım

Molar kütle, tanımına göre hesaplanabilir: maddenin molü başına kütle miktarı:

M = gram madde / madde molü

Aslında, g / mol, molar kütlenin genellikle kg / mol ile birlikte ifade edildiği birimdir. Böylece, bir bileşik veya elementten kaç molümüz olduğunu bilirsek ve onu tartarsak, basit bir bölme uygulayarak doğrudan molar kütlesine ulaşacağız.

Elementler

Molar kütle sadece bileşikler için değil aynı zamanda elementler için de geçerlidir. Ben kavramı hiçbir şekilde ayrımcılık yapmaz. Bu nedenle, periyodik bir tablonun yardımıyla, ilgilenilen bir elementin göreceli atomik kütlelerini buluruz ve değerini 1 g / mol ile çarparız; Bu avagadro, M _{, U} .

Örneğin, stronsiyumun bağıl atomik kütlesi 87.62'dir. Atomik kütlesine sahip olmak istiyorsak, 87.62 amu olur; fakat aradığımız şey onun molar kütlesi ise, 87.62 g / mol (87.62 · 1 g / mol) olacaktır. Ve böylece, diğer tüm elementlerin molar kütleleri, bu tür bir çarpma işlemine gerek kalmadan aynı şekilde elde edilir.

Bileşikler

Bir bileşiğin molar kütlesi, atomların bağıl atomik kütlelerinin toplamının M _{U ile} çarpımından daha fazla değildir .

Örneğin, su molekülü H ₂ O, üç atom içerir: iki hidrojen ve bir oksijen. H ve O'nun bağıl atomik kütleleri sırasıyla 1.008 ve 15.999'dur. Böylece, kütlelerini, bileşiğin molekülünde bulunan atomların sayısıyla çarparak topladık:

2H (1.008) = 2.016

1 O (15.999) = 15.999

M (H ₂ O =) (2.016 + 15.999) 1 g / mol = 18,015 g / mol

Sonunda M _U'yu çıkarmak oldukça yaygın bir uygulamadır :

M (H ₂ O =) (2.016 + 15.999) = 18,015 g / mol

Molar kütlenin g / mol birimlerine sahip olduğu anlaşılmaktadır.

Örnekler

Az önce en iyi bilinen molar kütlelerden biri bahsedildi: su, 18 g / mol. Bu hesaplamalara aşina olanlar, bazı molar kütleleri aramak zorunda kalmadan ezberleyebilecekleri veya yukarıda yapıldığı gibi hesaplayabilecekleri bir noktaya ulaşırlar. Örnek teşkil eden bu molar kütlelerden bazıları şunlardır:

-O ₂ : 32 g / mol

N ₂ : 28 g / mol

-NH ₃ : 17 g / mol

-CH ₄ : 16 g / mol

-CO ₂ : 44 g / mol

-HCl: 36,5 g / mol

-H ₂ SO ₄ : 98 g / mol

-CH ₃ COOH: 60 g / mol

-Fe: 56 g / mol

Verilen değerlerin yuvarlandığını unutmayın. Daha kesin amaçlar için, molar kütleler daha fazla ondalık basamağa ifade edilmeli ve uygun ve kesin bağıl atomik kütlelerle hesaplanmalıdır.

Çözülmüş egzersizler

1. Egzersiz

Analitik yöntemlerle, bir numunenin çözeltisinin 0.0267 mol analit D içerdiği tahmin edilmiştir. Ayrıca, kütlesinin toplam kütlesi 76 gram olan bir numunenin% 14'üne karşılık geldiği bilinmektedir. Varsayılan analit D'nin molar kütlesini hesaplayın.

Çözeltide çözünen D kütlesini belirlemeliyiz. Devam ediyoruz:

Kütle (D) = 76 g 0,14 = 10,64 g D

Yani, analit D'nin gramına karşılık gelen 76 gram numunenin% 14'ünü hesaplıyoruz. Sonra ve son olarak, hesaplamak için yeterli veriye sahip olduğumuz için molar kütle tanımını uyguluyoruz:

M (D) = 10,64 g D / 0,0267 mol D

= 398.50 g / mol

Bunun anlamı şudur: Bir mol Y molekülünün (6.022 · 10 ²³ ) kütlesi 398.50 grama eşittir. Bu değer sayesinde, örneğin 5 · 10 ^-3 M molar konsantrasyona sahip bir çözelti hazırlamak istediğimizde terazide ne kadar Y tartmak istediğimizi bilebiliriz ; yani 0.1993 gram Y'yi bir litre çözücü içinde çözün:

5 10 ^-3 (mol / L) (398,50 g / Mol) 0,1993 g Y =

Egzersiz 2

Moleküler formülü bilerek sitrik asit mol kütlesi hesaplanır Cı ₆ H ₈ O ₇ .

Aynı formül C ₆ H ₈ O ₇ , bize sitrik asitte bulunan C, H ve O atomlarının sayısını aynı anda söylemesi nedeniyle hesaplamanın anlaşılmasını kolaylaştırır. Bu nedenle, su için yapılan aynı adımı tekrarlıyoruz:

6 C (12.0107) = 72.0642

8 H (1.008) = 8.064

7 O (15.999) = 111.993

M (sitrik asit) = 72.0642 + 8.064 + 111.993

= 192.1212 g / mol

Egzersiz 3

Bakır sülfat pentahidrat, CuSO ₄ · 5H ₂ O'nun molar kütlesini hesaplayın .

Molar su kütlesinin 18.015 g / mol olduğunu daha önce biliyoruz. Bu, şu an için atladığımız ve susuz CuSO ₄ tuzuna odaklandığımız için hesaplamaları basitleştirmemize yardımcı olur .

Bakır ve kükürtün nispi atomik kütlelerinin sırasıyla 63.546 ve 32.065 olduğuna sahibiz. Bu verilerle, 2. alıştırma ile aynı şekilde ilerliyoruz:

1 Cu (63.546) = 63.546

1 S (32.065) = 32.065

4 O (15.999) = 63.996

M ( CuSO ₄ ) = 63.546 + 32.065 + 63.996

= 159.607 g / mol

Ancak susuz olanla değil, pentahidratlanmış tuzun molar kütlesi ile ilgileniyoruz. Bunu yapmak için, sonuca karşılık gelen su kütlesini eklemeliyiz:

5 H ₂ O = 5 · (18.015) = 90.075

M (CuSO ₄ · 5H ₂ O) = 159.607 + 90.075

= 249.682 g / mol

Referanslar

1. Whitten, Davis, Peck ve Stanley. (2008). Kimya (8. baskı). CENGAGE Öğrenme.
2. Vikipedi. (2020 yılında). Molar kütle. En.wikipedia.org adresinden kurtarıldı
3. Nissa Garcia. (2020 yılında). Molar Kütle nedir? Tanım, Formül ve Örnekler. Ders çalışma. Study.com'dan kurtarıldı
4. Kristy M. Bailey. (sf). Stokiyometri Eğitimi
   Molar Kütleyi Bulma. Elde edilen kaynak: occc.edu
5. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2 Aralık 2019). Molar Kütle Örneği Problemi. Kurtarıldı: thinkco.com