Рис. 25.1. Некоторые вещества, взятые в количестве 1 моль: а — вода; б — поваренная соль; в — сульфатная кислота; г — сахар Очевидно, что чем больше масса одной молекулы, тем больше молярная масса вещества.
Используя число Авогадро, легко доказать, что относительная молекулярная масса и молярная масса численно должны быть одинаковыми. Вещество количеством 1 моль содержит 6,02 • 1023 молекул, поэтому молярная масса (масса одного моля вещества) равна массе одной молекулы (в граммах), умноженной на постоянную Авогадро: М = mмолекулы • NA Массу молекулы можно также вычислить, зная относительную молекулярную массу Мr вещества: mмолекулы = Мr • 1 а. е. м.
М = (Мr • 1 а. е. м) • NA =Мr (1 а. е. м. • NА) = Мr 1 г/моль
Среди известных веществ самая большая молекулярная масса у белка титина, молекулярная формула которого С132983Н211861N36149О40883S693. Его молярная масса равна 2 993 442 г/моль, т. е. 1 моль вещества весит почти 3 тонны. Расчеты с использованием молярной массы Для того чтобы вычислить количество вещества, достаточно знать массу т этого вещества и его молярную массу М:
По этой формуле можно вычислить массу вещества в граммах:
Наконец, если известны и масса, и количество вещества, то можно определить его молярную массу:
Если объединить эти два уравнения, помня, что произведение атомной единицы массы и числа Авогадро равно единице, получаем:
Все эти формулы используют для химических расчетов.
Задача 1. Вычислите молярную массу натрий карбоната Na2CO3.
Решение:
Находим относительную молекулярную массу вещества:
Mr(Na2CO3) = 2 • Ar(Nа) + Ar(С) + 3 • Ar(O) = 2 • 23 + 12 + 3 • 16 = 106.
Молярная масса численно равна относительной молекулярной массе, следовательно: M(Na2CO3) = 106 г/моль.
Ответ: M(Na2CO3) = 106 г/моль.
Задача 2. Вычислите массу кальцинированной соды количеством вещества 0,5 моль.
Задача 3. Какое количество вещества содержится в воде массой 1 кг?
Задача 4. Сколько атомов Сульфура содержится в образце серы массой 8 г?
Выводы 1. Молярная масса — это физическая величина, равная отношению массы вещества к его количеству. Молярная масса — это масса вещества количеством 1 моль.
2. Молярная масса вещества численно равна относительной молекулярной массе. Ее обозначают буквой М и измеряют в граммах на моль (г/моль).