- Cum se calculează masa molară?
- Definiție
- element
- compuşi
- Exemple
- Exerciții rezolvate
- Exercitiul 1
- Exercițiul 2
- Exercițiul 3
- Referințe
Masa molară este o proprietate intensivă a materiei care leagă conceptul de aluniți cu măsurători de masă. Fiind mai concis, este cantitatea de masă corespunzătoare unui mol de substanță; adică ceea ce un număr Avogadro „cântărește” (6.022 · 10 23 ) de particule date.
Un aluniță din orice substanță va conține același număr de particule (ioni, molecule, atomi etc.); cu toate acestea, masa sa va varia deoarece dimensiunile sale moleculare sunt definite de numărul de atomi și de izotopii care alcătuiesc structura sa. Cu cât atomul sau molecula este mai masivă, cu atât este mai mare masa sa molară.
Diferența dintre masele molare ale diferitelor substanțe poate fi observată superficial prin cantitatea aparentă a eșantionului lor. Sursa: Gabriel Bolívar.
De exemplu, să presupunem că este colectat exact un aluniță pentru cinci compuși diferiți (imaginea de sus). Folosind un bilanț, a fost măsurată masa pentru fiecare cluster, exprimată mai jos. Această masă corespunde masei molare. Dintre toate, compusul violet are cele mai ușoare particule, în timp ce compusul albastru închis are cele mai grele particule.
Rețineți că este prezentată o tendință generalizată și exagerată: cu cât masa molară este mai mare, cu atât este mai mică cantitatea de eșantion care trebuie plasată pe bilanț. Totuși, acest volum de materie depinde, de asemenea, foarte mult de starea de agregare a fiecărui compus și de densitatea acestuia.
Cum se calculează masa molară?
Definiție
Masa molară poate fi calculată pe baza definiției sale: cantitatea de masă per mol de substanță:
M = grame de substanță / molă de substanță
De fapt, g / mol este unitatea în care se exprimă de obicei masa molară, împreună cu kg / mol. Astfel, dacă știm câți aluniți avem dintr-un compus sau element și îl cântărim, vom ajunge direct la masa sa molară aplicând o diviziune simplă.
element
Masa molară nu se aplică numai compușilor, ci și elementelor. Noțiunea de alunițe nu face deloc discriminare. Prin urmare, cu ajutorul unui tabel periodic, localizăm mase atomice relative pentru un element de interes și multiplicăm valoarea acestuia cu 1 g / mol; aceasta este constanta lui Avogadro, M U .
De exemplu, masa atomică relativă a strontiului este de 87,62. Dacă dorim să avem masa atomică, ar fi 87,62 amu; dar dacă ceea ce căutăm este masa sa molară, atunci va fi 87,62 g / mol (87,62 · 1 g / mol). Și, astfel, masele molare ale tuturor celorlalte elemente sunt obținute în același mod, fără să fie nevoie chiar să efectuezi o astfel de înmulțire.
compuşi
Masa molară a unui compus care nu mai este decât suma maselor relative atomice ale atomilor multiplicată cu M U .
De exemplu, molecula de apă, H 2 O, are trei atomi: doi hidrogen și unul de oxigen. Masele atomice relative ale H și O sunt 1.008 și respectiv 15.999. Astfel, le adăugăm masele înmulțind cu numărul de atomi prezenți în molecula compusului:
2 H (1,008) = 2,016
1 O (15.999) = 15.999
M (H 2 O) = (2.016 + 15999) 1 g / mol = 18.015 g / mol
Este o practică destul de comună să omitem M U la sfârșit:
M (H 2 O) = (2.016 + 15999) = 18.015 g / mol
Masa molară se înțelege că are unități de g / mol.
Exemple
Una dintre cele mai cunoscute mole molare a fost menționată: cea a apei, 18 g / mol. Cei care sunt familiarizați cu aceste calcule ajung la un punct în care sunt capabili să memoreze niște mase molare, fără a fi nevoie să le caute sau să le calculeze așa cum s-a făcut mai sus. Unele dintre aceste mase molare, care servesc ca exemple, sunt următoarele:
-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
Rețineți că valorile date sunt rotunjite. Pentru scopuri mai precise, masele molare ar trebui exprimate în mai multe zecimale și calculate cu mase atomice relative corespunzătoare și exacte.
Exerciții rezolvate
Exercitiul 1
Prin metode analitice, sa estimat că o soluție a unui eșantion conține 0,0267 moli de analit D. De asemenea, se știe că masa sa corespunde cu 14% dintr-un eșantion a cărui masă totală este de 76 de grame. Calculați masa molară a analitului putativ D.
Trebuie să determinăm masa de D care este dizolvată în soluție. Procedăm:
Masa (D) = 76 g 0,14 = 10,64 g D
Adică calculăm 14% din cele 76 de grame ale eșantionului, care corespund gramelor de analit D. Apoi, și, în final, aplicăm definiția masei molare, deoarece avem suficiente date pentru a o calcula:
M (D) = 10,64 g D / 0,0267 mol D
= 398,50 g / mol
Ceea ce se traduce prin: o molă (6,022 · 10 23 ) de molecule Y are o masă egală cu 398,50 grame. Datorită acestei valori putem ști cât de mult din Y dorim să cântărim pe bilanț, în cazul în care dorim, de exemplu, să pregătim o soluție cu o concentrație molară de 5-10-10 M; adică dizolvați 0,1993 grame de Y într-un litru de solvent:
5 10 -3 (mol / L) (398.50 g / mol) = 0.1993 g Y
Exercițiul 2
Calculați masa molară a acidului citric știind că formula sa moleculară este C 6 H 8 O 7 .
Aceeași formulă C 6 H 8 O 7 facilitează înțelegerea calculului, deoarece ne spune deodată numărul de atomi de C, H și O care sunt în acid citric. Prin urmare, repetăm același pas efectuat pentru apă:
6 C (12,0107) = 72.0642
8 H (1.008) = 8.064
7 O (15.999) = 111.993
M (acid citric) = 72.0642 + 8,064 + 111.993
= 192.1212 g / mol
Exercițiul 3
Calculați masa molară a pentahidrat de sulfat de cupru, CuSO 4 · 5H 2 O.
Știm de mai înainte că masa molară a apei este de 18,015 g / mol. Acest lucru ne ajută să simplificăm calculele, deoarece îl omitem pentru moment și ne concentrăm asupra sării anhidre CuSO 4 .
Avem că masele atomice relative de cupru și sulf sunt 63,546, respectiv 32,065. Cu aceste date, procedăm în același mod ca și cu exercițiul 2:
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
Dar ne interesează masa molară a sării pentahidrate, nu cea anhidră. Pentru a face acest lucru, trebuie să adăugăm masa de apă corespunzătoare la rezultat:
5 H 2 O = 5 · (18.015) = 90.075
M (CuSO 4 · 5H 2 O) = 159.607 + 90.075
= 249.682 g / mol
Referințe
- Whitten, Davis, Peck și Stanley. (2008). Chimie (Ediția a VIII-a). CENGAGE Învățare.
- Wikipedia. (2020). Masă molară. Recuperat de la: en.wikipedia.org
- Nissa Garcia. (2020). Ce este Masa Molară? Definiție, formulă și exemple. Studiu. Recuperat din: studiu.com
- Dr. Kristy M. Bailey. (sf). Tutoriu de stoichiometrie
Găsirea masei molare. Recuperat din: occc.edu - Helmenstine, Anne Marie, doctorat. (02 decembrie 2019). Exemplu de masă molară Problemă. Recuperat de la: thinkco.com