LCH 2 Zajęcia nr 31 Mol i masa molowa. 1. Wzorzec masy atomowej
Transkrypt
LCH 2 Zajęcia nr 31 Mol i masa molowa. 1. Wzorzec masy atomowej
LCH 2 Zajęcia nr 31 Mol i masa molowa. 1. Wzorzec masy atomowej. a. Atomy posiadają bardzo małe rozmiary ich średnice wynoszą w granicach 10-9 – 10-10. Posiadają więc bardzo małe masy, np. masa atomu Fe wynosi 9,27·10-23g. Posługiwanie się tak małymi masami natrafiało na trudności i dlatego postanowiono masy atomów odnosid do jakiegoś wzorca. Początkowo wzorcem był atom wodoru, później 1/16 masy atomu tlenu, a od 1961r. obowiązuje międzynarodowa jednostka mas atomowych „u” którą jest 1/12 masy atomu węgla 12C i wynosi: 1u = 1,66057·10-24g 1u = 1,66057·10-27kg 2. Definicja masy atomowej i cząsteczkowej a. Masa atomowa jest masą atomu wyrażoną w atomowych jednostkach masy „u” (jest podana w układzie okresowym) b. Masa cząsteczkowa jest masą cząsteczki wyrażoną w atomowych jednostkach masy „u” i jest ona sumą mas atomowych atomów wchodzących w skład cząsteczki. 3. Mol a. Precyzyjny opis próbki dowolnej substancji wymaga podania jej masy i /lub objętości, a niekiedy także ilośd substancji (licznośd materii) czyli ile zawiera atomów lub cząsteczek. Kawałek drutu miedzianego o masie 16 g ma objętośd 1,78 cm3 i licznośd materii 1,505∙1023. Określenie tej ilośd w sztukach (atomów) wymaga posługiwania się bardzo dużymi liczbami przez co jest dośd niewygodne. W celu uproszczenia obliczeo dotyczących liczności materii wprowadzono mol jako jednostkę liczności materii: Mol zawiera 602 miliardy bilionów drobin jednego rodzaju (np. atomów, cząsteczek, jonów) czyli 6,02∙1023 Wg ścisłej definicji mol jest to ilość atomów zawartych w 12 g węgla 12C b. Liczba Avogadro – NA – jest liczbą cząstek zawartych w 12g węgla a tym samym określa liczbę cząstek zawartych w 1 molu materii i wynosi: NA=6,02·1023 Kiedy mówimy o tej liczbie jako o stałej Avogadro to podajemy ją z jednostką 1/mol, jest to konieczne do zachowania spójności jednostek w wielu obliczeniach Dlaczego NA ma akurat taką wartośd a nie inną? Poniższy przykład to wyjaśni: 1u = 1,66057·10-24g więc: więc: taka wartośd jednostki pozwala na proste przeliczenie „w pamięci” ile wynosi masa jednego mola drobin danej substancji, np. masa cząsteczkowa wody wynosi 18u, ile wynosi masa molowa wody? Masa mola cząsteczek jest iloczynem masy jednej cząsteczki i liczby cząsteczek w jednym molu: c. Masa molowa – jest masą 1 mola atomów, cząsteczek, jonów bądź innych cząstek materialnych, liczbowo równa się masie atomowej lub cząsteczkowej wyrażonej w g/mol