Útreikningur á mólmassa er nauðsynlegur til að framkvæma hvers kyns stoichiometric útreikning sem felur í sér massa eða rúmmál efnasambanda. Þetta felur í sér útreikninga sem tengjast bæði efnahvörfum og samsetningu mismunandi tegunda efnasambanda sem vísindin þekkja.
Hvað er mólmassi?
Eins og nafnið gefur til kynna er mólmassi ekkert annað en massi eins móls af atómum, sameindum eða formúlueiningum. Það er, það táknar summan af massa Avogadro-tölu þessara agna, eða, hvað er það sama, 6.022,10 23 agna.
Mólmassi er gefinn upp í massaeiningum á mól eða massa á mól -1 . Algengustu einingarnar á vísindasviðinu og í flestum löndum sem hafa tekið upp alþjóðlega einingakerfið eru g/mól.
Hins vegar eru aðrar einingar sem eru oft notaðar í verkfræði, svo sem kg/mól; Í löndum eins og Bandaríkjunum og Líberíu, þar sem heimsveldiskerfi eininga er notað, er oft notað lb/lb-mol.
Skref til að reikna út mólmassa
Það er mjög einfalt að reikna út mólmassann. Allt sem við þurfum er að leggja saman mólmassa allra atóma sem mynda efnafræðilegt efni. Til þess þurfum við aðeins lotukerfi og þekkjum efnaformúlu efnisins . Hér að neðan eru skrefin sem nauðsynleg eru til að reikna út mólmassa hvers efnasambands eða efnasambands.
Skref 1: Skrifaðu efnaformúluna og ákvarðaðu hvaða frumefni eru til staðar
Kemísk efni, bæði frumefni og efnasambönd, geta verið táknuð með mismunandi gerðum efnaformúla. Í einfaldasta tilvikinu er formúlan einfaldlega röðuð listi yfir frumefnin sem mynda efnið ásamt fjölda atóma hvers frumefnis sem eru til staðar.
Hins vegar eru tilfelli þar sem burðarformúlur eru settar fram sem gera það að verkum að erfitt er að reikna mólmassann og því er æskilegt að breyta slíkum burðarformúlum í auðlesnar sameindaformúlur.
Dæmi:
Eftirfarandi mynd sýnir byggingarformúlu natríums 2-oxóprópanóats. Eins og uppbyggingin er skrifuð er erfitt að ákvarða mólmassann, svo fyrsta skrefið er að taka byggingarformúluna og ákvarða sameindaformúluna.
Eins og þú sérð er efnasambandið í þessu tilviki úr kolefnis-, vetnis-, súrefnis- og natríumatómum.
Skref 2: Teldu fjölda atóma hvers frumefnis sem er til staðar
Önnur mikilvæga upplýsingagjöfin sem við þurfum er fjöldi atóma af hverri gerð í efnasambandinu. Þessi tala er augljós í þeim tilvikum þar sem við höfum einföldu sameindaformúluna. Þetta gerist vegna þess að einfalda sameindaformúlan samanstendur einmitt af lista yfir tákn hvers frumefnis sem myndar efnið, með áskrift sem gefur til kynna hversu oft þessi frumefni birtist í byggingunni. Hins vegar þarf að gæta varúðar við sameindaformúlur sem hafa sviga og önnur flokkunarmerki, þar sem áskrift þessara sviga margfaldar alla innri áskrift.
Það er þægilegt að raða þessum upplýsingum í litla töflu til að auðvelda útreikninga síðar. Til viðbótar við tákn hvers frumefnis og fjölda atóma af hverri gerð, munum við einnig bæta við tveimur dálkum og einni röð:
- Dálkur fyrir atómmassa hvers frumefnis
- Annar dálkur fyrir heildar mólmassa sem hvert frumefni stuðlar að mólmassa efnasambandsins.
- Ein röð í lokin til að reikna út heildar mólmassa.
Dæmi:
Ef um er að ræða natríum 2-oxóprópanóat sem sýnt er hér að ofan, er formúlan C 3 H 3 NaO 3 , þannig að þetta efnasamband inniheldur 3 C atóm, 3 H atóm, 1 Na atóm og 3 O atóm. Taflan myndi líta svona út:
Frumefni fjölda atóma Atómmassi (hlutfallslegur) Heildarmassi á hvert frumefni (hlutfallslegt) C. 3 h 3 na einn ANNAÐUR 3 HEILDAR MÓLMASSI =
Heildarfjöldi atóma skiptir ekki máli við útreikning á mólmassa, en í sumum stoichiometric útreikningum er það gagnlegt.
ATHUGIÐ: Gæta skal varúðar við samsettar formúlur sem innihalda vökvavatn. Í fyrsta lagi vegna þess að það er mjög algengt að gleyma að bæta vetnis- og súrefnisatómum vatnsins við heildarfjölda þessara atóma við útreikning á mólmassanum. Í öðru lagi, vegna þess að vökvavatn hefur venjulega stuðul sem gefur til kynna fjölda vatnssameinda sem eru til staðar á hverri einingu af vatnsfría efnasambandinu, sem gefur til kynna að heildarfjölda H og O atóma sem eru til staðar í vatninu þarf að margfalda með stuðlinum til að reikna út mólmassann rétt.
Dæmi:
Þegar um er að ræða kopar (II) súlfat pentahýdrat, er hver koparsúlfat eining tengd 5 vatnssameindum, eins og sýnt er með fullri formúlu: CuSO 4 ·5H 2 O. Í þessu tilviki er heildarfjöldi vetna 5 x 2 = 10 og heildarfjöldi súrefnis er 4 + 5 x 1 = 9.
Skref 3: Finndu atómmassa frumefna á lotukerfinu
Gildi viðkomandi mólatómmassa má finna í hvaða lotukerfi sem er. Þetta sýnir í raun hlutfallslegan atómmassa hvers frumefnis, en þetta er tölulega jafnt mólmassanum, svo allt sem þú þarft að gera er að bæta við einingunum g/mól (eða lb/lb-mól ef þú ert að nota kerfið) . imperial) þegar niðurstöður útreikninganna eru settar.
Í lotukerfinu eru öll þekkt frumefni raðað eftir atómnúmeri þeirra. Hvert frumefni er í frumu sem inniheldur mismikið magn upplýsinga, en nær allir innihalda hlutfallslegan atómmassa einhvers staðar. Til að vita hvaða gögn samsvara atómmassanum ættir þú að skoða þjóðsöguna, sem er almennt að finna í auða rýminu fyrir ofan umbreytingarmálma.
Eftirfarandi mynd sýnir dæmi um þessa goðsögn og dregur fram svæðið þar sem hlutfallslegur atómmassi hvers frumefnis birtist á því tiltekna lotukerfi.
Eins og við sjáum samsvarar atómmassi í þessu tilviki gögnunum sem finnast í efra vinstra horni hverrar frumu. Hins vegar er þetta ekki alltaf raunin og því er mikilvægt að fara alltaf yfir þjóðsöguna til að forðast að nota röng gögn.
Þegar öll frumefnin sem við þurfum eru staðsett fyllum við út töfluna með viðkomandi atómmassa.
Dæmi
Áframhaldandi með dæminu um natríum 2-oxopropanoate, eftir að lotumassanum hefur verið bætt við, lítur taflan svona út:
Frumefni fjölda atóma _ Atómmassi (hlutfallslegur) Heildarmassi á hvert frumefni (hlutfallslegt) C. 3 12.011 h 3 1.008 na einn 22.990 ANNAÐUR 3 15.999 HEILDAR MÓLMASSI =
Skref 4: Margfalda og bæta við
Til að finna heildarmassann sem hvert frumefni stuðlar að mólmassa efnasambandsins verðum við að margfalda atómmassa hvers og eins með fjölda atóma af þeirri gerð sem eru til staðar í formúlunni. Þegar þessi aðgerð hefur verið framkvæmd er öllum niðurstöðum bætt við til að fá mólmassann. Á þessum tímapunkti er viðkomandi einingum bætt við ( g/mól eða lb/lb-mól, eftir því sem við á).
Dæmi
Í dæminu okkar þýðir þetta að margfalda gildin í öðrum og þriðja dálki, setja niðurstöðurnar í síðasta dálkinn og bæta svo þessum gildum við til að fá mólmassann:
Frumefni fjölda atóma _ Atómmassi (hlutfallslegur) Heildarmassi á hvert frumefni (hlutfallslegt) C. 3 12.011 36.033 h 3 1.008 3.024 na einn 22.990 22.990 ANNAÐUR 3 15.999 47.997 HEILDAR MÓLMASSI = 110,044 g/mól
Mólmassi, atómmassi, sameindamassi og formúlumassi
Áður en þú lærir hvernig á að reikna mólmassa ætti að skýra í stuttu máli sum hugtök sem oft eru rugluð. Þetta eru hugtökin atómmassa , mólmassi og formúlumassi , sem oft eru notuð til skiptis við mólmassa. Hins vegar eru þeir ekki eins.
Eins og ráða má af nöfnunum samsvara frumeinda-, sameinda- og formúlumassi massa atóms, sameindar og formúlueiningar, í sömu röð. Aftur á móti táknar mólmassi massa eins móls af slíkum ögnum. Þar að auki, þar sem þessar þrjár breytur eru massar, eru þær gefnar upp í massaeiningum sem geta verið grömm, kílógrömm, pund eða hvaða annað sem er, þó venja sé að nota sérstaka einingu sem kallast atómmassaeining.
Þrátt fyrir mismun þeirra, miðað við skilgreininguna á mólinu og atómmassaeiningunni, er sú síðarnefnda tölulega jöfn mólmassanum, sem táknar uppsprettu ruglsins.
Atóm- og sameindamassi og hlutfallslegar formúlur
Á huglægu stigi er það mistök að tala um að reikna mólmassa með því að bæta við atómmassa. Hins vegar, á hagnýtu stigi, skiptir það engu máli, þar sem mólatómmassar og atómmassi gefinn upp í amu (atómmassaeiningar) eru tölulega jafnir.
Hins vegar er bæði þetta rugl og hugsanleg vandamál með heimsveldiseiningar leyst með því að nota hlutfallslegar massaeiningar í stað algilda. Þessir hlutfallslegir massar samanstanda af viðkomandi atóm- eða sameindamassa deilt með einum tólfta massa kolefnis-12 samsætunnar. Þessi skipting veldur því að einingar falla niður og því er allur hlutfallslegur massi víddarlaus og hægt að nota í hvaða samhengi sem er einfaldlega með því að margfalda með algildum eða mólmassa kolefnis-12 deilt með 12.
Dæmi um mólmassaútreikning
Útreikningur á mólmassa járnsúlfatheptahýdrats
Skref 1: Formúla þessa efnasambands er Fe 2 (SO 4 ) 3 · 7H 2 O, þannig að það er gert úr járni (Fe), brennisteini (S), súrefni (O) og vetni (H).
Skref 2: Heildarfjöldi hvers þáttar er:
- Trú = 2
- S = 1 x 3 = 3
- Eða = 4 x 3 + 7 x 1 = 19
- H = 7 x 2 = 14
Frumefni fjölda atóma _ Atómmassi (hlutfallslegur) Heildarmassi á hvert frumefni (hlutfallslegt) Trú 2 S 3 ANNAÐUR 19 h 14 HEILDAR MÓLMASSI =
Skref 3: Hlutfallslegur atómmassi sem fæst úr lotukerfinu er:
- Trú = 55.845
- S = 32.060
- EÐA = 15.999
- H = 1.008
Frumefni fjölda atóma _ Atómmassi (hlutfallslegur) Heildarmassi á hvert frumefni (hlutfallslegt) Trú 2 55.845 S 3 32.060 ANNAÐUR 19 15.999 h 14 1.008 HEILDAR MÓLMASSI =
Skref 4:
Frumefni fjölda atóma _ Atómmassi (hlutfallslegur) Heildarmassi á hvert frumefni (hlutfallslegt) Trú 2 55.845 111.690 S 3 32.060 96.180 ANNAÐUR 19 15.999 303.981 h 14 1.008 14.112 HEILDAR MÓLMASSI = 525.963 g/mól
Heimildir
ÚREIKNINGUR MÓLMASSA . (2021, 26. janúar). Námskeið fyrir UNAM. https://cursoparalaunam.com/calculo-de-la-masa-molar
Hvernig á að reikna út mólþyngd ? Dæmi og æfingar . (2021, 18. maí). Unibetas. https://unibetas.com/molecular-weight/
Mólþyngdarhugtak . (nd). Vá. https://www.guao.org/tercer_ano/quimica/concepto_de_peso_molecular-concepto_de_peso_molecular
Dæmi um mólmassa . (2015, 18. október). Chemistry.NET. https://www.quimicas.net/2015/10/ejemplos-de-masa-molar_18.html
Guerra M., L. (2019). Stoichiometric viðbrögð . UAEH. https://www.uaeh.edu.mx/docencia/P_Presentaciones/b_sahagun/2019/lgm-quiminorganica.pdf
Meyer. (nd). Öryggisblað – Ferric Sulfate Hydrate . Meyer efnahvarfefni. http://reactivosmeyer.com.mx/datos/pdf/reactivos/hds_1345.pdf
