Маси атомів і молекул дуже малі, і використовувати для чисельного вираження їх величин загальноприйняту одиницю виміру - кілограм - незручно. Тому для вираження мас атомів і молекул використовують іншу одиницю виміру - атомну одиницю маси (а. Е. М.).
Атомна одиниця маси (а. Е. М.) - одиниця вимірювання мас атомів, молекул і елементарних частинок.
За атомну одиницю маси прийнята 1/12 маси нукліда вуглецю 12 C. Маса цього нукліда в одиницях СІ дорівнює 1,9927 × 10 -26 кг.
1 а. е. м. = mc = = 1,6606 × 10 -27 кг.
Відносна атомна маса (застарілий термін - атомна вага) - маса атома, виражена в атомних одиницях маси (а. Е. М.). Позначається Ar.
Більшість природних хімічних елементів є сумішшю ізотопів. Тому за відносну атомну масу елемента приймають середнє значення відносної атомної маси природного суміші його ізотопів з урахуванням їх змісту в земних умовах. Саме ці значення і наведені в Періодичній системі.
Таблиця 3
Ізотопний склад кисню в природній суміші
Середнє значення атомної маси з урахуванням вкладу кожного ізотопу обчислюється за такою формулою:
Ar = 15,995 × 0,99759 + 16,999 × 0,00037 + 17,999 × 0,0024 =
= 15,999 а. е. м.
Зверніть увагу на те, що атомна маса і масове число - абсолютно різні поняття: перше - маса атома, виражена в а. е. м. а друге - число нуклонів в ядрі. Атомна маса - дрібна величина (має ціле значення тільки для ізотопу 12 C), на відміну від масового числа, яке є завжди цілим.
Чисельно ці величини дуже близькі; наприклад, для водню атомна маса дорівнює 1,0078, а масове число дорівнює 1, для гелію атомна маса дорівнює 4,0026, а масове число - 4.
Відносні атомні маси мають дробові значення з наступних причин:
1) більшість елементів, існуючих в природі, представляють суміш декількох ізотопів, і в Періодичній системі вказується середнє значення відносної атомної маси суміші природного ізотопного складу.
2) для моноізотопному елементів (наприклад, 23 Na) це значення буде також дробовим, т. К. Маса нуклонів, виражена в а. е. м. не є цілим числом (див. табл. 3) і при утворенні ядра частина маси нуклонів переходить в енергію, відповідно до рівняння Eсвязі = Dm × c 2. де c = 3 × 10 8 м / с - швидкість світла в вакуумі.
При утворенні будь-якого зв'язку завжди виділяється енергія, на що і витрачається частина маси зв'язуються частинок. У разі утворення хімічних зв'язків ця величина дуже мала, тому зміною маси тут нехтують і вважають, що маса утворилася частки дорівнює сумі мас частинок, що беруть участь в її освіті. При утворенні ж ядра виділяється дуже велика енергія, і «дефект маси» добре помітний.
Молекулярна маса - маса молекули, виражена в а. е. м. Маса молекули практично дорівнює сумі відносних атомних мас входять до неї атомів.
Якщо ж речовина складається не з молекул, а, наприклад, з іонів (NaCl), або є олігомером [(H2 O) n], то відносну молекулярну масу вказують для формульної одиниці речовини. Під формульної одиницею речовини слід розуміти хімічний склад найменшої кількості даної речовини.
Моль - одиниця виміру кількості речовини. Позначається n. 1 моль - це така кількість речовини, в якому міститься стільки ж структурних одиниць (атомів, молекул, іонів, радикалів), скільки атомів міститься в 0,012 кг ізотопу вуглецю 12 C, а саме -
NA = 6,022 × 10 23 моль -1 - число Авогадро.
Молярна маса речовини (М) дорівнює відношенню маси цієї речовини (m) до його кількості (n):
Колишнє визначення: маса одного моля речовини, чисельно дорівнює його молекулярної масі, але виражається в одиницях г / моль. Можливо, воно, на перших порах, полегшить вирішення розрахункових завдань.
Зверніть увагу на відмінність в поняттях: «молярна маса» і «молекулярна маса», схожих за звучанням, але відносяться до різного числа об'єктів: перше - це маса одного моля речовини (т. Е. Маса 6,022 × 10 23 молекул), а друге - маса однієї молекули, і виражені вони в різних одиницях - г / моль і а. е. м. відповідно.
Поняття «кількість речовини» і, відповідно, одиниця його виміру - моль використовуються в більшості хімічних розрахунків. Ця величина однозначно пов'язана з масою, числом структурних одиниць і обсягом (якщо це газ або пари) речовини. Якщо задано кількість речовини, то ці величини легко розрахувати.
Масова частка речовини A в системі - відношення його маси до маси всієї системи (часто цю величину виражають у%):
Об'ємна частка компонента - відношення обсягу компонента до обсягу всієї системи:
Молярна частка компонента - відношення кількості речовини (моль) компонента A до загальної кількості молей всіх компонентів системи:
Закон збереження енергії - енергія не виникає з нічого і не зникає безслідно, але окремі її види можуть переходити один в одного по строго певним еквівалентним співвідношенням.
Так, якщо енергія хімічних зв'язків в продуктах реакції більше, ніж в реагентах, то звільнена енергія виділяється у вигляді тепла, світла, або за рахунок неї станеться робота (наприклад, вибух або рух поршня).
Закон збереження маси (М. В. Ломоносов, 1748 г.) - маса всіх речовин, що вступили в реакцію, дорівнює масі всіх продуктів реакції.
З точки зору атомно-молекулярного вчення закон збереження маси пояснюється так: в результаті хімічних реакцій атоми не зникають і не виникають, а відбувається їх перегрупування. Так як число атомів до реакції і після залишається незмінним, то їх загальна маса також не змінюється.
На підставі цього закону проводяться всі розрахунки за рівняннями хімічних реакцій.
Закон сталості складу (Пруст, 1806 г.) - кожне хімічна сполука має цілком певний і постійний склад.
Як наслідок з цього закону випливає, що склад хімічної сполуки не залежить від способу його отримання.
Речовини, склад яких підпорядковується цим законом, отримали назву Дальтоніди. Речовини, склад яких залежить від способу отримання, називаються бертолідами (наприклад, оксиди перехідних металів).
Закон кратних відносин (Дальтон) - якщо два елементи утворюють між собою кілька з'єднань, то масові кількості одного елемента, що з'єднуються з одним і тим же масовим кількістю іншого, відносяться між собою як невеликі цілі числа.
Закон Авогадро (1811 г.) - в рівних обсягах різних ідеальних газів при однакових умовах (температурі і тиску) міститься однакова кількість молекул.
Генерація сторінки за: 0.011 сек.