{m0(AЭ)}.1 г = { Аr(AЭ)}.1 Дн.
Примеры:
|
для нуклида 1Н 1,67.10– 24.1 г = 1.1 Дн или 1,67.10– 24 г = 1 Дн |
для нуклида 16О 2,66.10– 23.1 г = 16.1 Дн или 2,66.10– 23 г = 16.1 Дн |
Совершенно аналогично, средняя масса атомов элемента и атомная масса элемента – также одна и та же величина, и в этом случае мы можем записать:
{ 
(Э)}.1 г = { Аr(Э)}.1 Дн.
Примеры:
|
для элемента " кислород" 2,66.10– 23.l г = 16.1 Дн или 2,66.10– 23 г = 16 Дн |
для элемента " золото" 3,29.10– 22.1 г = 197.1 Дн или 3,29.10– 22г = 197 Дн |
Химические вещества могут состоять из молекул (молекулярные вещества), а могут и не содержать таких обособленных незаряженных частиц (немолекулярные вещества).
Молекулы, как и атомы, естественно, обладают массой. Масса молекулы равна сумме масс составляющих ее атомов. Молекулы разных веществ имеют, как правило, разную массу. Молекулы одного вещества могут несколько отличаться друг от друга по массе, ведь в их состав могут входить атомы разных изотопов. Обычная вода, например, содержит молекулы 1H216O, 1H2H16O, 2H216O, 1H217O, 1H2H17O, 2H217O, 1H218O, 1H2H18O и 2H218O.
В ядерной технике получают и используют вещества, состоящие из совершенно одинаковых молекул, например 2H216O или 1H218O, но с такими веществами, а их называют изотопно-чистыми, химики имеют дело крайне редко. Обычно чистое молекулярное вещество содержит молекулы, разные по изотопному составу и, соответственно, по массе.
Как посчитать среднюю массу молекулы такого обычного вещества, например H2O? Можно, конечно, посчитать массу молекулы каждого из изотопно-чистых веществ, экспериментально определить доли этих молекул в обычном веществе и, так же, как мы рассчитывали среднюю массу атома элемента в природной смеси изотопов, рассчитать среднюю массу молекулы. Но можно воспользоваться атомными массами элементов, ведь это уже средние массы, и в них учтены доли изотопов в природной смеси:
Mr(H2O) = 2Ar(H) + Ar(O).
Здесь Mr(H2O) – молекулярная масса воды.
|
Молекулярная масса вещества – средняя масса молекулы этого вещества, выраженная в дальтонах. |
Молекулярная масса вещества рассчитывается по молекулярной формуле.
Как и для атомов, для молекул (например, молекул воды) справедливы соотношения
(H2O) = Mr(H2O) и m0(1H216O) = Mr(1H216O).
Для характеристики немолекулярных веществ (а иногда и молекулярных) используется формульная масса.
|
Формульная масса вещества – средняя масса формульной единицы этого вещества, выраженная в дальтонах. |
Формульная масса рассчитывается по простейшей формуле, но обозначается так же, как и молекулярная масса – Mr, а масса формульной единицы – так же, как и масса молекулы – .
Для простого немолекулярного вещества формульная масса равна атомной массе элемента, например: Mr(К) = Аr(К), Мr(Fe) = Аr(Fe).
Для международной системы единиц (СИ) дальтон – внесистемная единица (то есть его в системе нет), поэтому, измеряя атомную, формульную или молекулярную массу, приходится массу соответствующей структурной единицы (то есть атома, молекулы или формульной единицы) сравнивать не с дальтоном (как единицей измерений), а с 1/12 частью массы нуклида 12С. Получающаяся величина (отношение) – величина безразмерная, она называется " относительная атомная (молекулярная, формульная) масса" и численно равна атомной (молекулярной, формульной) массе, выраженной в дальтонах. В химии использовать относительные массы очень неудобно!
МОЛЕКУЛЯРНАЯ МАССА ВЕЩЕСТВА, ФОРМУЛЬНАЯ МАССА ВЕЩЕСТВА
1.Принимая атомную массу нуклида численно равной массовому числу, определите массы нуклидов а) 14N, б) 35Cl, в) 65Cu, г) 202Hg.
2.Используя значения атомных масс (приложение 2), определите среднюю массу атомов а) азота, б) хлора, в) меди, г) ртути. Почему средняя масса атомов элемента отличается от массы отдельного атома этого элемента?
3.Средняя масса атомов элемента равна а) 1,794.10– 23 г, б) 3,349.10– 23 г, в) 5,324.10– 23 г, г) 6,653.10– 23 г.
4.Определите, какие это элементы. В каком случае вы можете сомневаться в точности определения элемента? Выпишите из приложения 2 точные значения атомных масс следующих элементов: Na, N, О, Pb, Fe, Ag, U. Округлите эти значения до целого числа дальтонов.
5.Выпишите точные значения атомных масс для элементов Cl, Cu и Rb. Округлите их до целого числа дальтонов и посчитайте относительную ошибку, вызванную таким округлением. Объясните, почему атомную массу хлора принято округлять до значения 35,5 Дн, а атомные массы меди и рубидия – до целых чисел.
6.Используя округленные до целых чисел значения атомных масс, определите молекулярные массы следующих веществ: N2, O2, S8, H2S, CO2, N2O5, P4O10, CCl2O, H2SO4, H3PO4.
7.Используя округленные значения атомных масс, определите формульные массы следующих веществ: Al, Fe, Na, NaCl, BaO, Al2O3, (CuOH)2CO3, Ca3(PO4)2, CuSO4.5H2O (точка между формулами веществ означает, что это единое химическое вещество; коэффициенты перед составными частями таких формул имеют тот же смысл, что и индексы в простейших или молекулярных формулах и относятся ко всей формуле составной части вещества, перед которой они поставлены).
8.Определите точное значение формульной массы Ca3(PO4)2, сравните его с округленным и посчитайте относительную ошибку, вызванную округлением атомных масс.
9.Определите молекулярные массы всех изотопно-чистых веществ, входящих в состав воды. Посчитайте, во сколько раз и на сколько процентов масса самой тяжелой молекулы воды больше массы самой легкой.
10.Смесью скольких изотопно-чистых веществ является тетрахлорид кремния SiCl4, если для его получения использовался кремний 28Si и 30Si, а также хлор 35Сl и 37Сl. Напишите молекулярные формулы всех этих веществ.
11.Вычислите среднюю массу молекулы воды и определите, сколько молекул содержится в 100 мл воды (плотность воды равна 1 г/мл).