Относительная молярная и молекулярная массы вещества. Молярный объем вещества

В химии не ис­поль­зу­ют зна­че­ния аб­со­лют­ных масс мо­ле­кул, а поль­зу­ют­ся ве­ли­чи­ной от­но­си­тель­ная мо­ле­ку­ляр­ная масса. Она по­ка­зы­ва­ет, во сколь­ко раз масса мо­ле­ку­лы боль­ше 1/12 массы атома уг­ле­ро­да. Эту ве­ли­чи­ну обо­зна­ча­ют M_r.

От­но­си­тель­ная мо­ле­ку­ляр­ная масса равна сумме от­но­си­тель­ных атом­ных масс вхо­дя­щих в нее ато­мов. Вы­чис­лим от­но­си­тель­ную мо­ле­ку­ляр­ную массу воды.

Вы зна­е­те, что в со­став мо­ле­ку­лы воды вхо­дят два атома во­до­ро­да и один атом кис­ло­ро­да. Тогда ее от­но­си­тель­ная мо­ле­ку­ляр­ная масса будет равна сумме про­из­ве­де­ний от­но­си­тель­ной атом­ной массы каж­до­го хи­ми­че­ско­го эле­мен­та на число его ато­мов в мо­ле­ку­ле воды:

 Относительная плотность одного газа по другому

Зная от­но­си­тель­ные мо­ле­ку­ляр­ные массы га­зо­об­раз­ных ве­ществ, можно срав­ни­вать их плот­но­сти, т. е. вы­чис­лять от­но­си­тель­ную плот­ность од­но­го газа по дру­го­му – D(А/Б). От­но­си­тель­ная плот­ность газа А по газу Б равна от­но­ше­нию их от­но­си­тель­ных мо­ле­ку­ляр­ных масс:

Вы­чис­лим от­но­си­тель­ную плот­ность уг­ле­кис­ло­го газа по во­до­ро­ду:

.

Те­перь вы­чис­ля­ем от­но­си­тель­ную плот­ность уг­ле­кис­ло­го газа по во­до­ро­ду:

D(угл. г./водор.) = M_r(угл. г.) : M_r(водор.) = 44:2 = 22.

Таким об­ра­зом, уг­ле­кис­лый газ в 22 раза тя­же­лее во­до­ро­да.

 Молярная масса

Как из­вест­но, закон Аво­га­д­ро при­ме­ним толь­ко к га­зо­об­раз­ным ве­ще­ствам. Но хи­ми­кам необ­хо­ди­мо иметь пред­став­ле­ние о ко­ли­че­стве мо­ле­кул и в пор­ци­ях жид­ких или твер­дых ве­ществ. По­это­му для со­по­став­ле­ния числа мо­ле­кул в ве­ще­ствах хи­ми­ка­ми была вве­де­на ве­ли­чи­на – мо­ляр­ная масса.

Мо­ляр­ная масса обо­зна­ча­ет­ся М, она чис­лен­но равна от­но­си­тель­ной мо­ле­ку­ляр­ной массе.

 Количество вещества

От­но­ше­ние массы ве­ще­ства к его мо­ляр­ной массе на­зы­ва­ет­ся ко­ли­че­ством ве­ще­ства.

Ко­ли­че­ство ве­ще­ства обо­зна­ча­ет­ся n. Это ко­ли­че­ствен­ная ха­рак­те­ри­сти­ка пор­ции ве­ще­ства, на­ря­ду с мас­сой и объ­е­мом. Из­ме­ря­ет­ся ко­ли­че­ство ве­ще­ства в молях.

Слово «моль» про­ис­хо­дит от слова «мо­ле­ку­ла». Число мо­ле­кул в рав­ных ко­ли­че­ствах ве­ще­ства оди­на­ко­во.

Экс­пе­ри­мен­таль­но уста­нов­ле­но, что 1 моль ве­ще­ства со­дер­жит  ча­стиц (на­при­мер, мо­ле­кул). Это число на­зы­ва­ет­ся чис­лом Аво­га­д­ро. А если к нему до­ба­вить еди­ни­цу из­ме­ре­ния – 1/моль, то это будет фи­зи­че­ская ве­ли­чи­на – по­сто­ян­ная Аво­га­д­ро, ко­то­рая обо­зна­ча­ет­ся N_А.

Мо­ляр­ная масса из­ме­ря­ет­ся в г/моль. Фи­зи­че­ский смысл мо­ляр­ной массы в том, что эта масса 1 моль ве­ще­ства.

 Молярный объем

В со­от­вет­ствии с за­ко­ном Аво­га­д­ро, 1 моль лю­бо­го газа будет за­ни­мать один и тот же объем. Объем од­но­го моля газа на­зы­ва­ет­ся мо­ляр­ным объ­е­мом и обо­зна­ча­ет­ся V_n.

При нор­маль­ных усло­ви­ях (а это 0 °С и нор­маль­ное дав­ле­ние – 1 атм. или 760 мм рт. ст. или 101,3 кПа) мо­ляр­ный объем равен 22,4 л/моль.

Тогда ко­ли­че­ство ве­ще­ства газа при н.у. можно вы­чис­лить как от­но­ше­ние объ­е­ма газа к мо­ляр­но­му объ­е­му.

ЗА­ДА­ЧА 1. Какое ко­ли­че­ство ве­ще­ства со­от­вет­ству­ет 180 г воды?

ЗА­ДА­ЧА 2. Вы­чис­лим объем при н.у., ко­то­рый зай­мет уг­ле­кис­лый газ ко­ли­че­ством 6 моль.