Różnica między masą molową a masą cząsteczkową

Chemicy często mierzą substancje za pomocą masy molowej i masy cząsteczkowej. Przykładem może być określenie liczby cząsteczek w cylindrze. Chemia bada interakcje atomów i cząsteczek w skali atomowej.

Co to jest masa cząsteczkowa?

Po pierwsze, cząsteczka odnosi się do składu podobnych lub różnych atomów ułożonych w stosunkach. Cząsteczki mogą tworzyć związki chemiczne podlegające właściwościom fizycznym i chemicznym każdej cząsteczki.

W skrócie, masa cząsteczkowa odnosi się do całkowitej masy substancji. Sumuje średnie masy poszczególnych atomów w cząsteczce tej konkretnej substancji.

Aby określić masę cząsteczkową związku X, należy dodać masy atomowe wszystkich pierwiastków w kompozycji, w tym ich mnożenia zgodnie z indeksami dolnymi we wzorze.

Zilustrujemy to poniższym przykładem. Te masy atomowe są pobierane bezpośrednio z układu okresowego pierwiastków. Są one mierzone w jednostkach masy atomowej (amu), podobnie jak masa cząsteczkowa.

Przykład 1:

Określić masę cząsteczkową H2O i CH3CH2OH.

Odpowiedź:

Musisz ocenić kompozycje podanych wzorów cząsteczkowych i wyprowadzić ich masy atomowe z układu okresowego pierwiastków. Weź pod uwagę indeksy dolne.

Na przykład H2O wskazuje, że istnieją dwa atomy wodoru i jeden atom tlenu. Masa atomowa wodoru z układu okresowego wynosi 1,0079 amu, a tlenu - 15,9994. Masa cząsteczkowa związku wynosi 2 (1,0079) + 15,9994 = 18,0152 amu.

Aby określić masę cząsteczkową etanolu, w innym wzorze podanym w pytaniu, wykonujemy te same kroki. Istnieją 2 atomy węgla, 6 atomów wodoru i 1 atom tlenu. Masa atomowa atomu węgla wynosi 12,011 amu. To powiedziawszy, masa cząsteczkowa CH3CH2OH wynosi 2 (12,011) + 6 (1,0079) + 1 (15,9994) = 46,069 amu. W trakcie ćwiczeń oblicz wzór cząsteczkowy etanu (C2H4) i CO2.

Co to jest masa molowa?

Jeśli chodzi o koncepcję masy molowej, jest ona definiowana jako masa w kilogramach lub gramach mola substancji. Zwykle jednostkami masy molowej są gram / mol. Mol pierwiastka tlenu ma masę 15,9994 gramów. Zatem masa molowa wynosiłaby 15,9994 g / mol. Na przykład dla związku dwutlenku węgla masę molową definiuje się jako masę 1 mola cząsteczek w tym związku. Liczba Avogadro, 6,022 x 1023, jest często używana do określenia liczby atomów, cząsteczek i innych jednostek równej masie molowej. Na przykład masa molowa H2O byłaby równa masie w gramach na mol 6,022 x 1023 cząsteczek wody. Jeśli brzmi to zbyt technicznie, zilustrujemy to poniższym przykładem:

Przykład 2:

Określ masę molową etanolu.

Odpowiedź:

W pierwszym przykładzie określiliśmy masę cząsteczkową etanolu (C2H5OH). Nie daj się pomylić innej formule, jak wyżej. Właśnie bawiliśmy się układami strukturalnymi formuły etanolu, chociaż stosunek atomów pozostaje taki sam.

Etanol zawiera 6,022 x 1023 molekuł, a masa molowa jest równa masie etanolu zawierającego te cząsteczki. W poprzednim przykładzie stwierdziliśmy, że masa cząsteczkowa etanolu wynosi 46,069 jednostek masy atomowej. Tę samą procedurę stosuje się przy obliczaniu masy molowej.

Jeden mol etanolu ma 2 mole atomów węgla, 6 moli atomów wodoru i jeden mol atomu tlenu. Biorąc masy atomowe z tabeli okresowej, stwierdzamy, że masa molowa wynosi 2 (12,011 g) + 6 (1,0079 g) + 15,9994 g, co odpowiada 46,069 g / mc. Zwróć uwagę na tę samą wartość, ale różne jednostki.

NB: Masa molowa dowolnej substancji chemicznej odnosi się do jej masy atomowej lub masy cząsteczkowej w gramach na mol. Wartości są takie same, ale różne jednostki.

Ćwiczenie 2:

Obliczyć masę molową fosforanu wapnia (Ca3 (PO4) 2). Odpowiedź powinna wynosić 310,177 g / mol.

W odniesieniu do węgla masa molowa naturalnie występującego węgla różni się od masy uzyskanej z tabeli okresów, która należy do izotopu węgla-12. Naturalnie węgiel zawiera węgiel-12, węgiel-13 i węgiel-14. Ale mol węgla nadal zawiera 6,022 x 1023, ale z różnymi stosunkami tych izotopów.

Różnice między masą molową a masą cząsteczkową

Obliczanie masy molowej i masy cząsteczkowej

Masę molową określa się dzieląc całkowitą masę substancji, która jest średnią masą każdego atomu przez ilość w molach. Wynikowa liczba będzie gramami na mol lub kilogramami na mol. Masę cząsteczkową określa się, obliczając masę substancji w odniesieniu do 1/12 izotopu węgla-12.

Definicja masy molowej i masy cząsteczkowej

Masa cząsteczkowa odnosi się do masy cząsteczek, natomiast masa molowa odnosi się do masy mola substancji.

Jednostki SI dla masy molowej i masy cząsteczkowej

Masę molową wyraża się w gramach na mol, natomiast masę cząsteczkową wyraża się w jednostkach masy atomowej. To wyrażenie jednostek SI sięga do definicji tych pojęć jako wspomnianych powyżej.

Podsumowanie masy molowej vs. Masa cząsteczkowa

• Masa molowa i masa cząsteczkowa są ważnymi pojęciami w chemii
• Masę cząsteczkową wyraża się w gramach na mol lub kilogramy na mol, natomiast masę cząsteczkową wyraża się w jednostkach masy atomowej. Masa molowa jest w zasadzie bezjednostkowa.
• Obliczamy masę molową, dzieląc masę substancji przez ilość i obliczamy masę cząsteczkową, biorąc średnią masę jednostek substancji
• Mają te same wartości, ale różne jednostki SI.