Совет 1: Как определить молярную массу газа

Что такое молярная масса? Это масса одного моля вещества, то есть такого его количества, в котором содержится столько же атомов, сколько в 12 граммах углерода. Молярную массу сложного вещества вычисляют, складывая молярные массы входящих в него элементов. Например, NaCl - хорошо знакомая всем нам поваренная соль. Какова ее молярная масса? Заглянув в Таблицу Менделеева, получите ответ: 23 + 35,5 = 58,5. Часто ставится задача определить молярную массу газа. Как это можно сделать?
Инструкция
1
Зная формулу газа, его молярную массу можно вычислить путем элементарного подсчета. Возьмите углекислый газ. Его формула – СО2. Значит его молярная масса такова: 12 + 32 (молярная масса кислорода с учетом индекса «2») = 44.
2
Ну а если вам надо вычислить молярную массу неизвестного нам газа, находящегося в каком-то замкнутом объеме, например, герметично закрытом баллоне? Тут нам на помощь придет универсальное уравнение Менделеева–Клапейрона, описывающее состояние «идеального газа». Разумеется, ни один газ не удовлетворяет условиям «идеального», но при давлении и температуре, несущественно отличающихся от нормальных, это уравнение очень удобно для расчетов. А полученная при вычислениях погрешность весьма незначительна и ею смело можно пренебречь.
3
Универсальное уравнение имеет такой вид: PV = MRT/m, гдеР – давление газа в Паскалях;
V – его объем в кубических метрах;
M – фактическая масса газа;
m – его молярная масса;
R – универсальная газовая постоянная;
Т – температура газа в градусах Кельвина.
4
Вы увидите, что молярная масса вычисляется по формуле MRT/PV. Например, надо найти молярную массу газа, если известно, что 3 килограмма этого газа находятся в герметичной емкости объемом 1,7 кубических метра при давлении 100000 Па и температуре 27 градусов по Цельсию.
5
Подставьте известные значения в эту формулу, разумеется, не забыв сначала преобразовать в одну систему величин. Иначе выйдет полная несуразица. 3,0*8,31*300/170000=0,04399 кг/моль.
6
Ну а поскольку молярная масса вещества измеряется в граммах на моль, умножьте полученный результат на 1000 и получите ответ: молярная масса газа, находящегося при таких условиях, равна 43,99 грамма/моль или с учетом округления - 44 грамма/моль. То есть это тот же самый углекислый газ.

Совет 2: Как найти молярную массу

Молярная масса вещества, обозначается как М, представляет собой массу, которую имеет 1 моль определенного химического вещества. Молярная масса измеряется в кг/моль или г/моль.
Инструкция
1
Чтобы определить молярную массу вещества необходимо знать его качественный и количественный состав. Выраженная в г/моль молярная масса численно равна относительной молекулярной массе вещества - Mr.
2
Молекулярная масса – это масса молекулы вещества, выраженная в атомных единицах массы. Молекулярная масса также называется молекулярным весом. Чтобы найти молекулярную массу молекулы нужно сложить относительные массы всех атомов, входящих в ее состав.
3
Относительная атомная масса – это масса атома, выраженная в атомных единицах массы. Атомная единица массы – это принятая единица измерения атомных и молекулярных масс, равная 1/12 массы нейтрального атома 12С, наиболее распространенного изотопа углерода.
4
Атомные массы всех химических элементов, присутствующих в земной коре, представлены в таблице Менделеева. Суммировав относительные атомные массы всех элементов, составляющих химическое вещество или молекулы, вы найдете молекулярную массу химического вещества, которая и будет равняться молярной массе, выраженной в г/моль.
5
Также молярная масса вещества равна отношению массы вещества m (измеряется в килограммах или граммах) к количеству вещества ν (измеряется в молях).
Видео по теме
Обратите внимание
Учитывая, что значение молярной массы вещества зависит от его качественного и количественного состава, то есть определяется как сумма относительных масс элементов, входящих в его состав, разные химические вещества, выраженные одним количеством молей, имеют разную массу m (кг или г).

Совет 3: Как вычислить молярную массу

Массы атомов или молекул чрезвычайно малы, поэтому в молекулярной физике вместо самих масс молекул и атомов прнято использовать по предложению Дальтона их относительные величины, сравнивая массу молекулы или атома с 1/12 частью массы атома углерода. Количество вещества, в котором содержится столько же молекул или атомов, сколько их содержится в 12 граммах углерода, называется молем. Молярная масса вещества (М) - это масса одного моля. Молярная масса - величина скалярная, измеряется она в международной системе СИ в килогаммах, деленных на моль.
Инструкция
1
Чтобы рассчитать молярную массу достаточно знать две величины: массу вещества (m), выражаемую в килограмах, и и количество вещества (v), измеряемого в молях, подставив их в формулу: М=m/v.
Пример. Пусть надо определить молярную массу 100 г воды в 3 молях. Для этого следует сначала перевести массу воды в из граммов в килограммы - 100г=0,01кг. Далее подставить величины в формулу, для расчета молярной массы: М=m/v=0,01кг/3моль=0,003кг/моль.
2
Если в уравнение M=m/ ? подставить другое известное тождество: ?=N/Nа, где N-число молекул или атомов вещества, Nа- постоянная Авогадро, равная 6*10 в 23 степени, то молярная масса рассчитывается по другой формуле: М=m0*Nа. То есть есть еще одна формула для вычисления молярной массы.
Пример 2. Масса молекулы вещества равна 3*10(в минус 27 степени)кг. Найти Молярную массу вещества. Зная значение постоянного числа Авогадро, решить формулу: М=3*10(в минус 27 степени)кг*6*10 (в 23 степени)1/моль=18*10(в минус 4 степени)кг/моль.
Видео по теме
Источники:
  • Опыт работы учителем

Совет 4: Как найти молярную массу газа

При решении химических задач часто требуется узнать молярную массу газа.Для определения молярных масс у химиков существуют разные способы – от относительно несложных, которые можно выполнить в учебной лаборатории (например, метод откачки газа и использование уравнения Менделеева-Клапейрона), до сложнейших и требующих специализированного научного оборудования. Однако помимо этого определить молярную массу газа можно и с помощью обычной таблицы Менделеева.
Вам понадобится
  • - таблица Менделеева,
  • - калькулятор.
Инструкция
1
По определению, молярная масса - это масса 1 моля вещества, т.е., одной порции вещества, содержащей 6*10 в 23-й степени частиц (число Авогадро). Частицами при этом могут выступать как атомы, так и ионы или молекулы. Молярная масса является равной по величине относительной атомной массе вещества (либо его относительной молекулярной массе, если вещество имеет молекулярное строение).
2
Таким образом, чтобы узнать молярную массу газа, имеющего атомарное строение, достаточно найти в таблице Менделеева его относительную атомную массу, которая всегда указана в ячейке таблицы рядом с названием элемента, и округлить ее до целого значения. Например, для кислорода О значение относительной атомной массы из ячейки равно 15,9994, округляя, получим 16 - следовательно, молярная масса кислорода равна 16 г/моль.
3
Рассмотрим случай, когда требуется найти молярную массу газа, имеющего более сложное молекулярное строение.
Для этого определите по химической формуле газа, какие именно атомы входят в его состав. Например, в состав молекулы углекислого газа CO2 согласно формуле входят один атом углерода C и два атома кислорода О.
4
Выпишите из таблицы Менделеева относительные атомные массы всех химических элементов, входящих в формулу, и округлите их до целого значения.В рассматриваемом примере с углекислым газом уже найденное для кислорода О округленное значение равно 16; точно так же в таблице находим относительную атомную массу углерода С, равную 12,011, и, округляя ее до целого, получаем 12.
5
Сложите теперь все округленные значения относительных атомных масс элементов с учетом их количественного соотношения в формуле. Для углекислого газа это будет:12(один атом углерода) + 2*16(два атома кислорода) = 44Вы получите число, которое представляет собой относительную молекулярную массу вещества, численно равную молярной массе - это и будет является искомым значением молярной массы газа, достаточно лишь подставить правильную размерность.Таким образом, в рассматриваемом примере молярная масса углекислого газа составила 44 г/моль.
Обратите внимание
Молярная масса и молекулярная масса не тождественны между собой - несмотря на то, что численно они равны, они отличаются по размерности.
Размерность молярной массы указывается всегда в г/моль, в то время как молекулярная масса - это масса молекулы, выраженная в атомных единицах массы (а.е.м.).
Совет полезен?
Вам могут помочь специальные программы для вычисления молярных масс - можно найти как программы, требующие скачивания и установки на компьютер, так и более простые онлайн-версии.
Источники:
  • Органическая химия

Совет 5: Как определить молярную массу вещества

Для того, чтобы найти молярную массу вещества, определите его химическую формулу и с помощью периодической таблицы Менделеева рассчитайте его молекулярную массу. Она численно равна молярной массе вещества в граммах на моль. Если известна масса одной молекулы вещества, переведите ее в граммы и умножьте на 6,022•10^23 (число Авогадро). Молярную массу газа можно найти, используя уравнение состояния идеального газа.
Вам понадобится
  • таблица Менделеева, манометр, термометр, весы.
Инструкция
1
Определение молярной массы вещества по химической формуле. Найдите элементы в периодической таблице Менделеева, которые соответствуют атомам, из которых состоит молекула вещества. Если молекула вещества одноатомная, то это и будет его молярная масса. Если нет, найдите атомную массу каждого элемента, и сложите эти массы. Результатом будет молярная масса вещества, выраженная в граммах на моль.
2
Определение молярной массы вещества по массе одной молекулы. В том случае, если известна масса одной молекулы, переведите ее в граммы, затем умножьте на количество молекул в одном моле любого вещества, которое составляет 6,022•10^23 (число Авогадро). Получите молярную массу вещества в граммах на моль.
3
Определение молярной массы газа. Возьмите баллон, который может герметично закрываться с заранее известным объемом, который переведите в кубические метры. С помощью насоса откачайте с него газ, и взвесьте на весах пустой баллон. Затем заполните его газом, молярная масса которого измеряется. Снова взвесьте баллон. Разница в массах пустого и закачанного газом баллона будет равна массе газа, выразите ее в граммах.
С помощью манометра измерьте давление газа внутри баллона, для этого присоедините его к отверстию для закачки газа. Можно сразу использовать баллон с вмонтированным манометром, чтобы оперативно контролировать показатели давления. Давление измеряйте в паскалях.
4
Подождите некоторое время для того, чтобы температура газа внутри баллона сравнялась с температурой окружающей среды, и измерьте ее термометром. Показатель температуры из градусов Цельсия переведите в кельвины, для чего прибавьте к измеренному значению число 273.
Массу газа умножьте на температуру и универсальную газовую постоянную (8,31). Полученное число последовательно поделите на значения давления и объема (M=m•8,31•T/(P•V)). Результатом будет молярная масса газа в граммах на моль.
Источники:
  • определение молярной массы

Совет 6: Как определить массу кислорода

Пожалуй, невозможно найти столь же необходимый для жизни элемент, как кислород. Если без пищи человек может прожить несколько недель, без воды несколько дней, то без кислорода – всего несколько минут. Это вещество находит широкое применение в разных областях промышленности, в том числе химической, а также как компонент ракетного топлива (окислитель).
Инструкция
1
Часто возникает необходимость определить массу кислорода, находящегося в каком-то замкнутом объеме, или выделившегося в результате химической реакции. Например: 20 граммов перманганата калия подвергли термическому разложению, реакция прошла до конца. Сколько граммов кислорода при этом выделилось?
2
Прежде всего, вспомните, что перманганат калия – он же калий марганцевокислый – имеет химическую формулу KMnO4. При нагревании он разлагается, образуя манганат калия – K2MnO4 , основной оксид марганца – MnO2, и кислород O2. Записав уравнение реакции, и подобрав коэффициенты, получите:

2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2
3
Учитывая, что приблизительная молекулярная масса двух молекул перманганата калия – 316, а молекулярная масса молекулы кислорода, соответственно, 32, путем решения пропорции, вычислите:

20 * 32 /316 = 2,02
То есть при термическом разложении 20 граммов перманганата калия, получается примерно 2,02 грамма кислорода. (Или округленно 2 грамма).
4
Или, например, требуется определить массу кислорода, находящегося в замкнутом объеме, если известна его температура и давление. Здесь на помощь приходит универсальное уравнение Менделеева – Клапейрона, или по-другому «уравнение состояния идеального газа». Оно имеет такой вид:

PVm = MRT
P – давление газа,

V – его объем,

m – его молярная масса,

М – масса,

R – универсальная газовая постоянная,

Т – температура.
5
Вы видите, что требуемую величину, то есть массу газа (кислорода), после приведения всех исходных данных в одну систему единиц (давление – в паскали, температуру – в градусы Кельвина и т.д.), легко можно вычислить по формуле:

M = PVm/RT
6
Разумеется, реальный кислород – это не идеальный газ, для описания которого и было введено это уравнение. Но при величинах давления и температуры, близких к нормальным, отклонения расчетных величин от фактических столь незначительны, что ими смело можно пренебречь.
Видео по теме

Совет 7: Что такое молярная масса

Молярная масса - это масса одного моля вещества, то есть такого его количества, в котором содержится столько же атомов, сколько в 12-и граммах углерода. По-другому, такое количество называется числом (или постоянной) Авогадро, в честь итальянского ученого, впервые выдвинувшего гипотезу. Согласно ей в равных объемах идеальных газов (при одинаковых температурах и давлениях) должно содержаться одинаковое число молекул.
Надо твердо запомнить, что один моль любого вещества содержит приблизительно 6,022*1023 молекул (либо атомов, либо ионов) этого вещества. Следовательно, любое количество любого вещества можно путем элементарных подсчетов представить в виде определенного количества молей. А для чего вообще было введено понятие моля? Для облегчения расчетов. Ведь количество элементарных частиц (молекул, атомов, ионов) даже в самом малом образце вещества просто колоссальное! Согласитесь, гораздо удобнее выражать количество веществ в молях, нежели в огромных числах с бесконечными рядами нулей!Молярная масса вещества определяется путем сложения молярных масс всех элементов, входящих в него, с учетом индексов. Например, надо определить молярную массу сульфата натрия безводного. Прежде всего, напишите его химическую формулу: Na2SО4. Произведите вычисления: 23*2 + 32 + 16*4 = 142 грамма/моль. Такова будет молярная масса этой соли.А если надо определить молярную массу простого вещества? Правило абсолютно такое же. Например, молярная масса кислорода О2 = 16*2 = 32 грамма/моль, молярная масса азота N2 = 14*2 = 28 граммов/моль и т.д. Еще проще определить молярную массу элемента, молекула которого состоит из одного атома. Например, молярная масса натрия равна 23 граммам/моль, серебра - 108 граммам/моль и т.д. Разумеется, здесь использованы округленные значения, для упрощения расчетов. Если нужна большая точность, необходимо для того же натрия считать его относительную атомную массу равной не 23, а 22,98. Надо также помнить и понимать, что величина молярной массы вещества зависит от его количественного и качественного состава. Поэтому разные вещества при одинаковом количестве молей имеют различные молярные массы.
Видео по теме

Совет 8: Как найти молярную массу кислорода

Молярная масса является важнейшей характеристикой любого вещества, в том числе кислорода. Зная молярную массу, можно производить расчет химических реакций, физических процессов и т.д. Найти эту величину можно, используя таблицу Менделеева или уравнение состояния идеального газа.
Вам понадобится
  • - периодическая таблица химических элементов;
  • - весы;
  • - манометр;
  • - термометр.
Инструкция
1
Если точно известно, что исследуемый газ - кислород, определите соответствующий элемент в периодической таблице химических элементов (таблице Менделеева). Найдите элемент кислород, обозначенный латинской буквой O, который находится под номером 8.
2
Его атомная масса составляет 15,9994. Поскольку эта масса указывается с учетом наличия изотопов, то возьмите самым распространенный атом кислорода, относительная атомная масса которого составит 16.
3
Учитывайте тот факт, что молекула кислорода двухатомна, поэтому относительная молекулярная масса газа кислород будет равна 32. Она численно равна молярной массе кислорода. То есть, молярная масса кислорода будет равна 32 г/моль. Чтобы перевести эту величину в килограммы на моль, поделите ее на 1000, получите 0,032 кг/моль.
4
Если точно неизвестно, что рассматриваемый газ кислород, определите его молярную массу при помощи уравнения состояния идеального газа. В тех случаях, когда нет сверхвысоких, сверхнизких температур и высокого давления, когда агрегатное состояние вещества может измениться, кислород можно считать идеальным газом. Откачайте воздух из герметичного баллона, оснащенного манометром, объем которого известен. Взвесьте его на весах.
5
Наполните его газом, и взвесьте снова. Разность масс пустого и заполненного газом баллона будет равна массе самого газа. Выразите ее в граммах. При помощи манометра определите давление газа в баллоне в Паскалях. Его температура будет равна температуре окружающего воздуха. Измерьте ее термометром и переведите в Кельвины, прибавив к значению в градусах Цельсия число 273.
6
Рассчитайте молярную массу газа, умножив его массу m на температуру T, и универсальную газовую постоянную R (8,31). Полученное число последовательно поделите на значения давления P и объема V (M=m•8,31•T/(P•V)). Результат должен получиться близким к 32 г/моль.
Видео по теме

Совет 9: Как вычислить молярную массу эквивалента

Молярная масса эквивалента показывает массу одного моля вещества. Обозначается большой буквой М. 1 моль - это такое количество вещества, которое содержит число частиц (атомов, молекул, ионов, свободных электронов), равное числу Авогадро (постоянная величина). Число Авогадро приблизительно равно 6,0221 · 10^23 (частиц).
Инструкция
1
Чтобы найти молярную массу вещества, умножьте массу одной молекулы данного вещества на число Авогадро:M = m(1 молекулы) · N(A).
2
Молярная масса имеет размерность [г/моль]. Итак, запишите результат в этих единицах измерения.
3
Молярная масса эквивалента численно равна его относительной молекулярной массе. Относительная молекулярная масса вещества обозначается как M(r). Она показывает отношение массы молекулы указанного вещества к 1/12 массы атома изотопа углерода (с атомным числом 12).
4
1/12 массы атома изотопа углерода (12) имеет условное обозначение - 1 а.е.м.:1 а.е.м. = 1/12 m(C) ≈ 1,66057 · 10^(-27) кг ≈ 1,66057 · 10^(-24) г.
5
Следует понимать, что относительная молекулярная масса - безразмерная величина, поэтому между ней и молярной массой нельзя ставить знак тождества.
6
Если требуется найти молярную массу отдельно взятого элемента, обратитесь к таблице химических элементов Д.И. Менделеева. Молярная масса элемента будет равна относительной массе атома этого элемента, которая указана обычно снизу каждой ячейки. Водород имеет относительную атомную массу 1, гелий - 4, литий - 7, бериллий - 9 и т.д. Если в задаче не требуется высокой точности, возьмите округленное значение массы.
7
Например, молярная масса элемента кислород равна примерно 16 (в таблице это может быть записано как 15,9994).
8
Если надо вычислить молярную массу простого газообразного вещества, молекула которого имеет два атома (O2, H2, N2), умножьте атомную массу элемента на 2:M(H2) = 1 · 2 = 2 (г/моль);M(N2) = 14 · 2 = 28 (г/моль).
9
Молярная масса сложного вещества складывается из молярных масс каждого из входящих в него компонентов. При этом атомное число, которое вы находите в таблице Менделеева, умножается на соответствующий индекс элемента в веществе.
10
К примеру, вода имеет формулу H(2)O.Молярная масса водорода в составе воды: M(H2) = 2 (г/моль);Молярная масса кислорода в составе воды: M(O) = 16 (г/моль);Молярная масса всей молекулы воды: M(H(2)O) = 2 + 16 = 18 (г/моль).
11
Гидрокарбонат натрия (сода питьевая) имеет формулу NaHCO(3).M(Na) = 23 (г/моль);M(H) = 1 (г/моль);M(C) = 12 (г/моль);M(O3) = 16 · 3 = 48 (г/моль);M(NaHCO3) = 23 + 1 + 12 + 48 = 84 (г/моль).
Видео по теме
Источники:
  • вычисления молярной массы
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500