Физические величины в химии — урок. Химия, 11 класс.

Относительная атомная масса элемента

Атомы химических элементов обладают массой, которая складывается из масс входящих в их состав протонов, нейтронов и электронов. Например, масса атома водорода приблизительно равна

{1, 67 \cdot 10}^{- 27}

кг, а кислорода —

{2,66 \cdot 10}^{- 26}

кг. Использовать такие абсолютные значения массы в повседневной практике достаточно неудобно, поэтому в химии чаще используются относительные значения, при этом в качестве эталона выступает

\frac{1}{12}

часть массы атома изотопа углерода.

Относительная атомная масса химического элемента (

A_{r}

) — это безразмерная величина, равная отношению средней массы атома химического элемента к

\frac{1}{12}

массы атома углерода

{}^{12}C

С этой величиной сравниваются абсолютные значения масс других атомов:

A_{r} = \frac{m_{a} (Э)}{\frac{1}{12} m_{a} (C)} = \frac{m_{a} (Э)}{1 а . е . м .}

, где

m_{a}

— масса атома,

Э

— химический элемент.

\frac{1}{12}

часть массы углерода является атомной единицей массы (а. е. м.).

Относительные атомные массы считаются важной характеристикой химических элементов. Они приводятся в периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева.

Массовая доля элемента

Физической величиной, которая показывает, какую часть составляет масса конкретного элемента от всей массы вещества, является массовая доля элемента.

Массовая доля элемента — отношение относительной атомарной массы данного элемента (с учётом количества атомов в молекуле) к относительной молекулярной массе вещества.

ω (Э) = \frac{A_{r} (Э) \cdot n (Э)}{{M_{r}}_{(вещества)}}

где

ω (Э)

— массовая доля элемента,

A_{r}

— относительная атомная масса,

n

— количество атомов элемента в молекуле,

M_{r}

— относительная молекулярная масса вещества.

Относительная молекулярная масса

Важной характеристикой молекулы является относительная молекулярная масса

M_{r}

Относительная молекулярная масса — это величина, равная отношению массы молекулы к

\frac{1}{12}

массы атома углерода (\(1\) а. е. м.).

Численно относительная молекулярная масса равна сумме относительных атомных масс атомов, входящих в состав молекулы, с учётом их индексов. Например:

M_{r} ({CaCl}_{2}) = A_{r} (Ca) + 2 A_{r} (Cl) = 40 + (2 \cdot 35,5) = 111 .

Относительная молекулярная масса также является безразмерной величиной.

Количество вещества

Важной величиной, используемой в химии, также считается количество вещества. Оно определяется числом структурных единиц (атомов, молекул, ионов и т. д.), содержащихся в порции вещества, и выражается в молях.

Моль — количество вещества, содержащее столько структурных единиц, сколько содержится атомов в \(12\) г углерода

{}^{12}C

В \(12\) г углерода

{}^{12}C

находится

6,02 \cdot 10^{23}

атомов. Эта постоянная величина (

{N_{A} = 6,02 \cdot 10^{23} моль}^{- 1}

) называется постоянной Авогадро.

Постоянная Авогадро — количество структурных единиц, содержащихся в \(1\) моль любого вещества.

Если известно число структурных единиц конкретного вещества, то количество этого вещества можно рассчитать по формуле:

n = \frac{N}{N_{A}}

, где

n

— количество вещества,

N

— число структурных единиц вещества.

Молярная масса вещества

Отношение массы вещества к его количеству называется молярной массой этого вещества:

M = \frac{m}{n}

Молярная масса — это масса вещества, взятого в количестве \(1\) моль.

Численно молярная масса равна относительной атомной или молекулярной массе этого вещества. Например, молярная масса молекулярного азота

N_{2}

равна \(28\) г/моль, а натрия — \(23\) г/моль.

Предыдущая теория

Вернуться в тему

Следующее задание

Отправить отзыв

Нашёл ошибку?

Сообщи нам!

2. Физические величины в химии

Теория: