كل طالب درس الجدول الدوري بعناية ، ربما لاحظ أنه بالإضافة إلى رقم العنصر الكيميائي ، فإنه يحتوي على معلومات حول وزن ذرته. في هذه المقالة سوف ننظر إلى ماهية الكتلة المولية وأين يتم استخدامها.
ما هو الخلد؟
قبل الإجابة على سؤال "ما هي الكتلة المولية" ، من الضروري فهم كمية مهمة في الكيمياء مثل المول.
في القرن التاسع عشر ، توصل أميديو أفوجادرو ، الذي درس بعناية قانون جاي-لوساك للغازات المثالية في عملية متساوية الصدور ، إلى استنتاج مفاده أن أحجامًا متساوية من المواد المختلفة في ظل ظروف متطابقة (درجة الحرارة والضغط) تحتوي على عدد متساوٍ من الذرات أو الجزيئات. تناقضت أفكار أفوجادرو مع نظريات ذلك الوقت حول التركيب الكيميائي وسلوك المواد الغازية ، لذلك تم قبولها بعد نصف قرن فقط.
في بداية القرن العشرين ، بمساعدة تقنيات أكثر حداثة ، كان من الممكن تحديد عدد جزيئات الهيدروجين في 2 جرام من هذا الغاز. هذه الكمية تسمى"مول". تم تقديم المصطلح نفسه بواسطة Wilhelm Ostwald ، من اللاتينية تُترجم "كومة" ، "كتلة".
في عام 1971 ، أصبحت المول واحدة من 7 وحدات قياس أساسية في نظام SI. حاليًا ، يُفهم 1 مول على أنه عدد ذرات السيليكون الموجودة في كرة مثالية كتلتها 0.028085 كجم. يسمى عدد الجسيمات المقابلة للمول الواحد رقم أفوجادرو. إنه تقريبًا 6.021023.
ما هي الكتلة المولية؟
الآن يمكننا العودة لموضوع المقال. الكتلة المولية والكتلة المولية كميتان مترابطتان. والثاني هو وزن الخلد الواحد من أي مادة. من الواضح أن نوع العنصر الكيميائي أو تكوين جزيء غاز معين يحدد بشكل مباشر الكتلة المولية. حسب هذا التعريف يمكن كتابة التعبير التالي:
M=مa NA.
حيث maهي كتلة ذرة واحدة ، NAهو رقم Avogadro. أي للحصول على قيمة M ، من الضروري مضاعفة وزن جزيء واحد (جزيء ، ذرة ، كتلة ذرية) في رقم Avogadro.
كما لوحظ في مقدمة المقال ، يحتوي كل عنصر في الجدول الدوري على معلومات حول كتلته الذرية. هو الوزن بالجرام لكل مول. من الواضح ، للحصول على الكتلة المولية بالكيلو جرام / مول ، يجب قسمة القيمة المجدولة على 1000. على سبيل المثال ، بالنسبة للنيوبيوم بالرقم 41 ، نرى الرقم 92.9 ، أي أن وزن مول واحد من ذراته 92.9 جرام
أين تستخدم M في الكيمياء؟
يعرف الآنما هي الكتلة المولية ، ضع في اعتبارك أين تستخدم في الكيمياء.
يلعب مفهوم كمية المادة والوزن المولي دورًا مهمًا في تحضير التفاعلات الكيميائية ، حيث إنها لا تتماشى إلا مع نسبة صارمة من الكواشف. على سبيل المثال ، تفاعل احتراق الهيدروجين مع تكوين جزيء الماء موضح أدناه:
2H2+ O2=2H2O.
يمكن ملاحظة أن 2 مول من الهيدروجين ، كتلتهما 4 جرامات ، يتفاعلان بدون بقايا مع مول واحد من الأكسجين يزن 32 جرامًا. نتيجة لذلك ، يتم تكوين 2 مول من جزيئات الماء ، بمؤشر 36 جرام. من هذه الأرقام يتضح أنه في عملية التحولات الكيميائية يتم الحفاظ على الكتلة. في الواقع ، يختلف وزن المواد المتفاعلة ونواتج التحويل قليلاً. يرجع هذا الاختلاف الصغير إلى التأثير الحراري للتفاعل. يمكن حساب فرق الكتلة باستخدام صيغة أينشتاين للربط بين الوزن والطاقة.
في الكيمياء ، يرتبط مفهوم الكتلة المولية ارتباطًا وثيقًا بتركيز نفس الاسم. عادة ، تتميز المواد الصلبة القابلة للذوبان في السوائل بعدد المولات في لتر واحد ، أي التركيز المولي.
من المهم أن نفهم أن القيمة قيد النظر ثابتة فقط لعنصر كيميائي معين أو مركب معين ، على سبيل المثال ، بالنسبة لـ H2فهي 2 جم / مول ، و O 3- 48 جم / مول. إذا كانت قيمته لمركب واحد أكبر من قيمة أخرى ، فهذا يعني أن الجسيم الأولي للمادة الأولى نفسها له كتلة أكبر من الثانية.
الغازات وحجمها المولي
ترتبط الكتلة المولية أيضًا بالفيزياء المثاليةغازات. على وجه الخصوص ، يتم استخدامه عند تحديد حجم نظام الغاز في ظل ظروف خارجية محددة ، إذا كانت كمية المادة معروفة.
تم وصف الغازات المثالية بواسطة معادلة Clapeyron-Mendeleev ، والتي تبدو مثل:
PV=nRT.
هنا n هي كمية المادة المرتبطة بالكتلة المولية على النحو التالي:
n=م / م
يمكن تحديد حجم الغاز إذا كانت m ودرجة الحرارة T والضغط P معروفة ، باستخدام الصيغة التالية:
V=مRT / (MP).
الحجم المولي هو الحجم الذي ، عند 0oC وضغط جو واحد ، يحتل 1 مول من أي غاز. من الصيغة أعلاه يمكنك حساب هذه القيمة وهي 22.4 لتر
