Obsah
Jednotlivé atómy a molekuly, stavebné bloky hmoty, sú príliš malé na to, aby sa dali zmerať pomocou makroskopických nástrojov alebo jednotiek, takže vedci vyjadrujú hmotnosť pomocou atómových hmotových jednotiek, obvykle skrátených na amu alebo AMU. V skutočnom svete by však bolo použitie jednotiek atómovej hmotnosti nepraktické kvôli bazilónom atómov a molekúl, ktoré tvoria makroskopické veličiny. Vedci si to uvedomujú a definujú AMU tak, aby bola konverzia z mikroskopických na makroskopické veličiny jednoduchá. Hmotnosť atómu alebo molekuly v AMU sa rovná hmotnosti jedného mólu atómov alebo molekúl v gramoch. Jeden gram je jedna tisícina kilogramu.
TL; DR (príliš dlho; neprečítané)
Hmotnosť prvku alebo molekuly v jednotkách atómovej hmotnosti sa rovná hmotnosti molu rovnakých častíc v gramoch. Vydeľte číslo 1 000, aby ste dostali molárnu hmotnosť v kilogramoch.
Čo je krtko?
Krtek je veľmi veľké množstvo atómov alebo molekúl. Toto veľké číslo, známe ako číslo Avogadros, je 6,02 x 1023, Tento počet bol určený pomocou série experimentov uskutočňovaných rôznymi výskumníkmi v priebehu asi 100 rokov. Krtek je pre makroskopický svet tým, čo je jednotlivá častica pre mikroskopický svet, s jedným rozdielom: Krtek môžete rozdeliť na zlomky, ale nemôžete to urobiť pre časticu, ako je atóm alebo molekula, bez toho, aby ste ju zmenili na niečo iné.
Krtek plynného vodíka
Pravidlom je, že hmotnosť častice v AMU sa rovná hmotnosti mólu častíc v gramoch. Napríklad atómová hmotnosť molekuly vodíka (H2) je 2,016 AMU, takže mól plynného vodíka váži 2,016 gramu. Pretože tam je 1 000 gramov na kilogram, hmotnosť mólu plynného vodíka je (2,016 ÷ 1 000) = 0,002016 = 2,016 X 10-3 kilogramov.
Môžete mať také množstvo častíc, ktoré netvoria krtek. Napríklad vzorka plynného vodíka môže vážiť iba 2,52 x 10-4 kg. Atómovú hmotnosť vodíka, meranú v AMU, môžete použiť na výpočet zlomku mólu plynu vo vašej vzorke. Stačí vydeliť hmotnosť vzorky v kilogramoch hmotnosťou jedného mól v kilogramoch. Pretože jeden mól plynného vodíka má hmotnosť 2,016 x 10-3 kg a máte 2,25 x 10-4 kg, máte iba 1/8 molu.
Molárna hmotnosť zlúčenín
Ak chcete určiť hmotnosť zlúčeniny, spočítajte atómy v zlúčenine podľa jej chemického vzorca. Vyhľadajte hmotnosti každého z atómov, ktoré tvoria molekulu v periodickej tabuľke, spočítajte tieto hmotnosti a budete mať hmotnosť molekuly v AMU. Toto je tiež hmotnosť jedného molu zlúčeniny v gramoch. Ak chcete molárnu hmotnosť v kilogramoch, vydelte 1 000.
Príklady
1. Aká je molárna hmotnosť uhličitanu vápenatého v kilogramoch?
Chemický vzorec uhličitanu vápenatého v CaCO3, Z periodickej tabuľky môžete určiť hmotnosť vápnika (Ca) 40,078 AMU, hmotnosť uhlíka (C) 12,011 AMU a hmotnosť kyslíka (O) 15,999 AMU. Vynásobením množstva kyslíka 3 a pridaním hmotnosti uhlíka a vápnika získate hmotnosť CaCO3 molekula, ktorá je 100,086 AMU. To znamená, že mól uhličitanu vápenatého má hmotnosť 100,086 gramov, čo je (100,086 až 1000) = 0,100086 kilogramov.
2. Koľko mólov je vo vzorke hliníka s hmotnosťou 5 kilogramov?
Atómová hmotnosť hliníka (Al) je 26,982 AMU, takže mol kovu váži 26,982 gramov alebo 0,026982 kilogramov. Vzorka vážiaca 5 kilogramov obsahuje (5 ÷ 0,026982) = 185,31 mol.