ყველა სტუდენტი, რომელიც ყურადღებით სწავლობდა პერიოდულ სისტემას, ალბათ შენიშნა, რომ ქიმიური ელემენტის რაოდენობის გარდა, ის შეიცავს ინფორმაციას მისი ატომის წონის შესახებ. ამ სტატიაში განვიხილავთ რა არის მოლური მასა და სად გამოიყენება.
რა არის ხალი?
კითხვაზე "რა არის მოლური მასა" პასუხის გაცემამდე აუცილებელია ქიმიაში ისეთი მნიშვნელოვანი სიდიდის გაგება, როგორიც არის მოლი.
მე-19 საუკუნეში, ამედეო ავოგადრო, გულდასმით შეისწავლა გეი-ლუსაკის კანონი იდეალური აირების შესახებ იზოქორიულ პროცესში, მივიდა დასკვნამდე, რომ სხვადასხვა ნივთიერებების თანაბარი მოცულობა იდენტურ პირობებში (ტემპერატურა და წნევა) შეიცავს თანაბარ რაოდენობას. ატომების ან მოლეკულების. ავოგადროს იდეები ეწინააღმდეგებოდა იმდროინდელ თეორიებს აირისებრი ნივთიერებების ქიმიური სტრუქტურისა და ქცევის შესახებ, ამიტომ ისინი მხოლოდ ნახევარი საუკუნის შემდეგ იქნა მიღებული.
მე-20 საუკუნის დასაწყისში უფრო თანამედროვე ტექნოლოგიების დახმარებით შესაძლებელი გახდა წყალბადის მოლეკულების რაოდენობის დადგენა ამ აირში 2 გრამში. ამ რაოდენობას ე.წ"მოლი". თავად ტერმინი შემოიღო ვილჰელმ ოსტვალდმა, ლათინურიდან ის ითარგმნება როგორც "გროვა", "კლასტერი"..
1971 წელს მოლი გახდა SI სისტემაში საზომი 7 ძირითადი ერთეულიდან ერთ-ერთი. ამჟამად, 1 მოლი გაგებულია, როგორც სილიციუმის ატომების რაოდენობა, რომელიც შეიცავს 0,028085 კგ მასის იდეალურ სფეროს. ნაწილაკების იმ რაოდენობას, რომელიც შეესაბამება 1 მოლს, ეწოდება ავოგადროს რიცხვი. ეს არის დაახლოებით 6.021023.
რა არის მოლური მასა?
ახლა შეგვიძლია დავუბრუნდეთ სტატიის თემას. მოლური და მოლური მასა ორი ურთიერთდაკავშირებული სიდიდეა. მეორე არის ნებისმიერი ნივთიერების ერთი მოლის წონა. ცხადია, ქიმიური ელემენტის ტიპი ან კონკრეტული გაზის მოლეკულის შემადგენლობა პირდაპირ განსაზღვრავს მოლარულ მასას. ამ განმარტების მიხედვით, შეიძლება დაიწეროს შემდეგი გამოთქმა:
M=ma NA.
სადაც ma არის ერთი ატომის მასა, NA არის ავოგადროს რიცხვი. ანუ M-ის მნიშვნელობის მისაღებად საჭიროა ერთი ნაწილაკის (მოლეკულა, ატომი, ატომური გროვა) წონა გავამრავლოთ ავოგადროს რიცხვზე..
როგორც სტატიის შესავალში აღინიშნა, პერიოდული ცხრილის თითოეული ელემენტი შეიცავს ინფორმაციას მისი ატომური მასის შესახებ. ეს არის წონა გრამებში თითო მოლზე. ცხადია, რომ მიიღოთ მოლური მასა კგ/მოლში, ტაბულური მნიშვნელობა უნდა გაიყოს 1000-ზე. მაგალითად, ნიობიუმისთვის 41 ნომერზე, ჩვენ ვხედავთ რიცხვს 92.9, ანუ მისი ატომების 1 მოლს აქვს წონა 92.9 გრამი..
სად გამოიყენება M ქიმიაში?
ვიცი ახლარა არის მოლური მასა, განიხილეთ სად გამოიყენება იგი ქიმიაში.
ნივთიერების რაოდენობის და მოლური წონის კონცეფცია მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ქიმიური რეაქციების მომზადებაში, რადგან ისინი მიდიან მხოლოდ რეაგენტების მკაცრ თანაფარდობასთან. მაგალითად, წყალბადის წვის რეაქცია წყლის მოლეკულის წარმოქმნით ნაჩვენებია ქვემოთ:
2H2+ O2=2H2O.
შეიძლება დავინახოთ, რომ 2 მოლი წყალბადი, რომელსაც აქვს 4 გრამი მასა, ნარჩენების გარეშე რეაგირებს 1 მოლ ჟანგბადთან, რომლის წონაა 32 გრამი. შედეგად წარმოიქმნება 2 მოლი წყლის მოლეკულა, მაჩვენებლით 36 გრამი. ამ ფიგურებიდან ირკვევა, რომ ქიმიური გარდაქმნების პროცესში მასა შენარჩუნებულია. სინამდვილეში, რეაგენტებისა და კონვერტაციის პროდუქტების წონა ოდნავ განსხვავებულია. ეს მცირე განსხვავება გამოწვეულია რეაქციის თერმული ეფექტით. მასის სხვაობის გამოთვლა შესაძლებელია აინშტაინის ფორმულით წონისა და ენერგიის დასაკავშირებლად.
ქიმიაში მოლური მასის ცნება ასევე მჭიდრო კავშირშია ამავე სახელწოდების კონცენტრაციასთან. ჩვეულებრივ, სითხეებში ხსნადი მყარი ნივთიერებები ხასიათდება მოლის რაოდენობით ერთ ლიტრში, ანუ მოლური კონცენტრაციით.
მნიშვნელოვანია გვესმოდეს, რომ განხილული მნიშვნელობა მუდმივია მხოლოდ მოცემული ქიმიური ელემენტისთვის ან კონკრეტული ნაერთისთვის, მაგალითად, H2 არის 2 გ/მოლ. და O 3-სთვის - 48 გ/მოლი. თუ მისი მნიშვნელობა ერთი ნაერთისთვის მეტია, ვიდრე მეორესთვის, მაშინ ეს ნიშნავს, რომ თავად პირველი ნივთიერების ელემენტარული ნაწილაკი მეორეზე დიდი მასაა.
გაზები და მათი მოლური მოცულობა
მოლური მასა ასევე დაკავშირებულია იდეალურ ფიზიკასთანგაზები. კერძოდ, გამოიყენება გაზის სისტემის მოცულობის განსაზღვრისას კონკრეტულ გარე პირობებში, თუ ნივთიერების რაოდენობა ცნობილია.
იდეალური აირები აღწერილია კლაპეირონ-მენდელეევის განტოლებით, რომელიც ასე გამოიყურება:
PV=nRT.
აქ n არის ნივთიერების რაოდენობა, რომელიც დაკავშირებულია მოლარულ მასასთან შემდეგნაირად:
n=m / M.
გაზის მოცულობა შეიძლება განისაზღვროს, თუ ცნობილია მისი m, ტემპერატურა T და წნევა P შემდეგი ფორმულის გამოყენებით:
V=mRT / (MP).
მოლური მოცულობა არის ის, რომელიც 0 oC-ზე და ერთი ატმოსფეროს წნევა იკავებს 1 მოლ გაზს. ზემოთ მოცემული ფორმულიდან შეგიძლიათ გამოთვალოთ ეს მნიშვნელობა, ის არის 22,4 ლიტრი.
