Совет 1: Как найти молекулярную массу вещества

Наверняка ещё со школы вам известно такое понятие, как молекулярная масса вещества. Собственно, это просто масса молекулы, просто выражается она в относительных единицах - атомных единицах массы (а.е.м.), или же дальтонах, что одно и то же. Такая единица измерения введена для удобства, потому что настоящая масса молекул в килограммах (единица СИ) очень мала и неудобна для расчётов.
Вам понадобится
  • Для расчётов возьмите ручку, калькулятор и таблицу Менделеева.
Инструкция
1
Единицей молекулярной массы является 1/12 массы атома углерода, которая условно принята за 12. Молекулярная масса численно равна суммарной относительной атомной массе всех атомов, входящих в молекулу, и её очень легко рассчитать.
2
Согласно закону Авогадро в одинаковых объемах газов при постоянном давлении и температуре будет содержаться одинаковое число молекул. Из него позже было выведено уравнение Менделеева-Клайперона. Сейчас вам потребуется им воспользоваться, но оно справедливо только для газообразных веществ! Подставьте в формулу известное вам давление и температуру, в результате получите молекулярную массу газа:M=(m∙R∙T)/(P∙V),где M – искомая молекулярная масса, m – масса вещества, R – универсальная газовая постоянная (принимать за 8,31 Дж/моль*К), T – температура в Кельвинах, P –давление в Паскалях, V – объём в кубических метрах.
Как видно, для этого способа требуется очень много данных, но зато погрешность таких расчетов минимальна.
3
Следующий способ намного проще. Если вам известна только масса вещества m и его химическое количество ν, то подставьте эти данные в формулу:M=m/ν,
где m – масса вещества (как правило, в граммах), а ν – количество вещества в молях.
4
А есть самый простой вариант, если вам известна химическая формула вещества. Возьмите таблицу Менделеева, посмотрите молекулярную массу каждого элемента, входящего в состав. Например, у водорода она равна 1, у кислорода – 16. А чтобы найти молекулярную массу всего вещества (возьмём для примера воду, которая состоит из двух молекул водорода и одной молекулы кислорода) просто сложите массы всех входящих в него элементов. Для воды: M(H2O) = 2M(H)+M(O) = 2•1+16 = 18 а. е. м.

Совет 2: Как найти массу молекулы

Можно вычислить массу любой молекулы, зная ее химическую формулу. Вычислим для примера относительную маолекулярную массу молекулы спирта.
Вам понадобится
  • Таблица Менделеева
Инструкция
1
Рассмотрите химическую формулу молекулы. Определите, атомы каких химических элементов входят в ее состав.

Формула спирта C2H5OH. В состав молекулы спирта входят 2 атома углерода, 6 атомов водорода и 1 атом кислорода.
2
Для каждого химического элемента, входящего в формулу, посмотрите атомную массу в периодической системе элементов.

Так, атомная масса углерода 12,0108, атомная масса водорода 1,00795, а атомная масса кислорода 15,9994.
3
Сложите атомные массы всех элементов, умножая их на количество атомов вещества в формуле.

Таким образом, M(спирта) = 2*12 + 6*1 + 16 = 24 + 6 + 16 = 46 атомных единиц массы. Мы нашли молекулярную массу молекулы спирта.
4
Если нужно найти массу молекулы в граммах, а не в атомных единицах массы, следует вспомнить, что одна атомная единица массы - это масса 1\12 атома углерода. Численно 1 а.е.м. = 1,66*10^-27 кг.

Тогда масса молекулы спирта будет равна 46*1,66*10^-27 кг = 7,636*10^-26 кг.
Обратите внимание
В периодической таблице Менделеева химические элементы расположены в порядке возрастания атомной массы. Экспериментальные методы определения молекулярной массы разработаны в основном для растворов веществ и для газов. Также существует метод масспектрометрии. Большое прикладное значение понятие молекулярной массы имеет для полимеров. Полимеры - вещества, состоящие из повторяющихся групп атомов, но количество этих групп неодинаково, так что для полимеров существует понятие средней молекулярной массы. По средней величине молекулярной массы можно говорить о степени полимеризации вещества.
Полезный совет
Молекулярная масса - важная величина для физиков и химиков. Зная молекулярную массу вещества, можно сразу определить плотность газа, узнать молярность вещества в растворе, определить состав и формулу вещества.
Источники:
  • Молекулярная масса
  • как рассчитать массу молекулы

Совет 3: Как рассчитать массу вещества

Масса любого вещества,молекулы равна сумме масс образующих ее атомов. Если при расчете использовать относительные атомные массы ,то получается относительная молекулярная масса вещества. Относительная молекулярная масса показывает во сколько раз абсолютная масса молекулы данного вещества больше 1/12 части абсолютной массы атома углерода. Обычно используют приблизительные значения относительных атомных и молекулярных масс. Эти величины безразмерны.
Инструкция
1
Подсчитайте в молекуле количество элементов.Например, молекула воды H2O состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода,а сульфат железа (III) Fe2(SO4)3 содержит два атома железа,три атома серы и двенадцать атомов кислорода.
2
Подсчитайте,чему равна атомная масса каждого элемента в молекуле. Чтобы узнать относительную массу одного атома загляните в периодическую систему элементов.Порядковый номер и есть атомная масса. Также вы можете рассчитать ее по формуле Ar(элемента)=m(элемента)/1a.e.m. Для легкости расчетов используют приблизительные значения.
Ar(H)=1?2=2;Ar(O)=16?1=16Ar(Fe)=56?2=112;Ar(S)=32?3=96;Ar(O)=16?12=192
3
Сложите полученные результаты.Это и будет молекулярная масса вещества.
Mr(H2O)=2Ar(H)+Ar(O)=2+16=18
Mr(Fe2(SO4)3)=2Ar(Fe)+3Ar(S)+12Ar(O)=112+96+192=400
4
Кроме относительной молекулярной массы при расчетах чаще используют молярную массу. Ее единица измерения - г/моль. Она численно равна относительной молекулярной массе вещества.
M(H2O)=18 г/моль
M(Fe2(SO4)3=400 г/моль
Видео по теме

Совет 4: Как рассчитать молекулярную массу

Для того чтобы найти молекулярную массу, найдите молярную массу вещества в граммах на моль, поскольку эти величины численно равны. Или найдите массу частиц молекулы в атомных единицах массы, сложите их значения и получите молекулярную массу. Для нахождения молекулярной массы газа можно воспользоваться уравнением Клапейрона-Менделеева.
Вам понадобится
  • Для расчетов понадобится периодическая таблица Менделеева, весы, термометр, манометр.
Инструкция
1
Расчет молекулярной массы с помощью таблицы Менделеева. Определите химическую формулу исследуемого вещества. В таблице Менделеева найдите химические элементы, из которых состоит молекула. В соотвествующих ячейках найдите их атомную массу. Если в таблице масса представлена дробным числом, округлите его до целого. Если в молекуле один и тот же элемент встречается несколько раз, умножьте его массу на количество вхождений. Сложите массы всех атомов. В результате получится молекулярная масса вещества.
2
Расчет молекулярной массы при переводе из граммов. Если дана масса одной молекулы в граммах, умножьте ее на постоянную Авогадро, которая равна 6,022•10^(23) 1/моль. Результатом будет молярная масса вещества в граммах на моль. Ее числовое значение совпадает с молекулярной массой в атомных единицах массы.
3
Расчет молекулярной массы произвольного газа.Возьмите баллон известного объема измеренного в кубических метрах, откачайте из него воздух и взвесьте на весах. Затем, закачайте в него газ, молекулярную массу которого нужно определить. Снова найдите массу баллона. Разность баллона с газом и пустого баллона будет равна массе газа, измерение проводите в граммах. Измерьте давление с помощью манометра (в паскалях) и температуру с помощью термометра, переведя ее в кельвины. Для этого, к полученным в результате измерения градусам Цельсия прибавьте число 273. Чтобы найти молярную массу газа, его массу умножьте на температуру и число 8,31 (универсальная газовая постоянная). Полученный результат последовательно поделите на значение давления газа и его объем M=m•8,31•T/(P•V). Этот показатель, выраженный в граммах на моль, численно равен молекулярной массе газа, выраженной в атомных единицах массы.
Видео по теме
Источники:
  • расчет молекулярной массы

Совет 5: Как находить моль

Различные формулы помогут найти количество вещества, единицей измерения которого является моль. Также количество вещества можно найти по уравнению реакции, данной в задаче.
Инструкция
1
Имея массу и название вещества без труда можно найти количество вещества: n = m/M, где n - количество вещества (моль), m - масса вещества (г), M - молярная масса вещества(г/моль). Например, масса хлорида натрия равна 11,7 г, найти количество вещества. Чтобы подставить в формулу необходимые значения, нужно найти молярную массу хлорида натрия: M(NaCl) = 23+35,5 = 58,5 г/моль. Подставляем: n(NaCl) = 11,7/58,5 = 0,2 моль.
2
Если речь идет о газах, то имеет место такая формула: n = V/Vm, где n - количество вещества(моль), V - объем газа(л), Vm - молярный объем газа. При нормальных условиях(давлении 101 325 Па и температуре 273 К) молярный объем газа является величиной постоянной и равен 22,4 л/моль. Например, какое количество вещества будет иметь азот объемом 30л при нормальных условиях? n(N2) = 30/22,4 = 1,34 моль.
3
Еще одна формула: n = N/NA, где n - количество вещества(моль), N - число молекул, NA - постоянная Авогадро, равна 6,02*10 в 23 степени(1/моль).Например,какое количество вещества заключается в 1,204*10 в 23 степени? Решаем: n = 1,204*10 в 23 степени/6,02*10 в 23 степени = 0,2 моль.
4
По любому уравнению реакции можно найти количество веществ, вступивших в реакцию и образовавшихся в результате нее. 2AgNO3 + Na2S = Ag2S + 2NaNO3. Из этого уравнения видно, что 2 моль нитрата серебра провзаимодействовало с 1 моль сульфида натрия, в результате этого образовалось 1 моль сульфида серебра и 2 моль нитрата натрия. С помощью этих количеств веществ можно найти другие величины требующиеся в задачах.Рассмотрим на примере.
К раствору, содержащему нитрат серебра массой 25,5 г, прилили раствор, содержащий сульфид натрия. Какое количество вещества сульфида серебра образуется при этом?
Сначала находим количество вещества нитрата серебра, предварительно рассчитав его молярную массу. M(AgNO3) = 170 г/моль. n(AgNO3) = 25,5/170 = 0,15 моль. Уравнение реакции для этой задачи написано выше, из него следует, что из 2 моль нитрата серебра образуется 1 моль сульфида серебра. Определяем сколько моль сульфида серебра образуется из 0,15 моль нитрата серебра: n(Ag2S) = 0,15*1/2 = 0,075 моль.
Видео по теме
Обратите внимание
Если масса измеряется в кг, то количество вещества - в кмоль.
Источники:
  • "Пособие по химии", Г.П. Хомченко, 2005.

Совет 6: Как найти относительную молекулярную массу

Относительная молекулярная масса вещества (или просто - молекулярная масса) - это отношение значения массы данного вещества к 1/12 массы одного атома углерода (C).Найти относительную молекулярную массу очень легко.
Вам понадобится
  • Таблица Менделеева и таблица молекулярных масс
Инструкция
1
Относительная молекулярная масса вещества - это сумма его атомных масс. Для того, чтобы узнать атомную массу того или иного химического элемента, достаточно взглянуть на таблицу Менделеева. Ее можно найти на обложке любого учебника по химии, или же приобрести отдельно в книжном магазине. Для школьника вполне подойдет карманный вариант, или лист формата A4. Любой современный кабинет химии оснащен полномасштабной настенной таблицей Менделеева.
2
Узнав атомную массу элемента, можно приступить к вычислению и молекулярной массы вещества. Это проще всего показать на примере:
Требуется рассчитать молекулярную массу воды (H2O). Из молекулярной формулы видно, что молекула воды состоит из двух атомов водорода H и одно атома кислорода O. Поэтому расчет молекулярной массы воды можно свести к действию:
1.008*2 + 16 = 18.016
3
Помимо указанного выше способа, данные о молекулярной массе некоторых химических соединений можно подчеркнуть из таблицы молекулярных масс.
Видео по теме
Обратите внимание
Атомная масса как понятие появилось в 1803 году, благодаря трудам известного в те времена химика Джона Дальтона. В те времена масса любого атома сравнивалась с массой атома водорода. Дальнейшее развитие это понятие получило в трудах другого химика - Берцелиуса, в 1818 году, когда он предложил использовать вместо атома водорода атом кислорода. С 1961 года химики всех стран приняла за единицу атомной массы массу 1/16 атома кислорода, либо массу 1/12 атома углерода. Последняя как раз и указана в таблице химических элементов Менделеева.
Полезный совет
При использовании таблицы Менделеева в том виде, в котором она представлена в большинстве учебников по химии и иных справочниках, надо понимать, что данная таблица является укороченным вариантом исходной таблицы Менделеева. В наиболее полном ее варианте, каждому химическому элементу посвящена отдельная строка.

Совет 7: Как найти молекулярную формулу

Молекулярная формула вещества показывает, какие именно химические элементы и в каком количестве входят в состав этого вещества. На практике ее определяют различными способами, как экспериментальными, с помощью методов количественного и качественного анализа, так и математическими.
Инструкция
1
Задача: узнайте молекулярную формулу спирта, если экспериментальным путем было установлено, что в его составе 52% углерода, 13% водорода и 35% кислорода (по весу), а его пары тяжелее воздуха в 1,59 раз.
2
Прежде всего вспомните, что молекулярная масса воздуха приблизительно равняется 29. Следовательно, приблизительная молекулярная масса исследуемого спирта вычисляется так: 1,59 х 29 = 46,11.
3
Определив молекулярную массу, вы на следующем этапе вычислите массовые доли каждого элемента, входящего в состав этого спирта:
0,52 * 46,11 = 23,98 г (столько содержится углерода);

0,13 * 46,11 = 5,99 г (столько содержится водорода);

0,35 * 46,11 = 16,14 г (столько содержится кислорода).
4
Ну а зная молярную массу каждого из перечисленных элементов, элементарно определите количество их атомов в одной молекуле спирта (используя округление в большую сторону).
5
Поочередно разделив 23,98 на 12, 5,99 на 1 и 16,14 на 16,14, получите, что в молекуле спирта содержатся 2 атома углерода, 6 атомов водорода и 1 атом кислорода. Следовательно, это хорошо знакомый вам этанол - этиловый спирт (С2Н5ОН).
6
В результате проведенных вычислений вы установите только эмпирическую формулу органической молекулы - С2Н6О. Этой формуле соответствуют сразу два вещества, принадлежащих к совершенно разным классам химических соединений: этиловый спирт и метиловый эфир. Таким образом, если бы не было первоначального указания, что речь идет именно о спирте, ваша задача была бы решена только наполовину.
7
Также следует указать, что при подсчетах необходима достаточно большая точность. Округление допустимо, а порой и необходимо (как в приведенном примере), но в меру. Например, найденную молекулярную массу спирта (46,11) вполне можно было при расчетах принять за 46.
Видео по теме

Совет 8: Как найти массу вещества, если известен объем

Масса вещества - это та мера, с помощью которой воздействует тело на свою опору. Она измеряется в килограммах (кг), граммах (г), тоннах (т). Найти массу вещества, если известен его объем, очень легко.
Вам понадобится
  • Знать объем данного вещества, а также его плотность.
Инструкция
1
Объем - это способность тела вместить в себя определенное количество какого-либо материала, она измеряется в м³, см³, км³ и т.д. Поэтому для нахождения массы тела требуется найти только лишь плотность его вещества.
2
Плотность - физическая величина, которая определяется как отношение массы данного тела к тому объему, которое оно занимает. Согласно данному определению, плотность измеряется в кг/м³. Отсюда же следует и вид формулы для нахождения плотности какого-либо вещества:p = m/VЭтой формулой не придется часто пользоваться, ведь практически все плотности веществ уже известны и подсчитаны. Все эти данные имеются в таблице плотностей.
3
Теперь, разобравшись с недостающими данными, можно приняться за нахождение массы вещества. Это можно выполнить при помощи формулы:m = p*VПример: Необходимо найти массу бензина, объем которого составляет 50 м³. Как видно из условия задачи. объем исходного вещества известен, требуется найти плотность. Согласно таблице плотностей различных веществ, плотность бензина составляет 730 кг/м³. Теперь найти массу данного бензина можно так:m = 730*50 = 36500 кг или 36,5 тОтвет: масса бензина составляет 36,5 т
Обратите внимание
Помимо массы тела, существует еще одна родственная ей величина - вес тела. Их ни в коем случае нельзя путать, так как масса тела - это показатель степени воздействия на опору, а вес тела - сила воздействия на земную поверхность. К тому же две эти величины имеют разные единицы измерения: вес тела измеряется в Ньютонах (как и любая другая сила в физике), а масса, как было отмечено ранее, измеряется в килограммах (согласно системе СИ) или граммах (согласно системе СГС).
Полезный совет
В быту массу вещества измеряют при помощи простейшего и древнейшего инструмента - весов, который изготовлен, опираясь на физический закон противовесов. Согласно нему, весы будут находится в состоянии равновесия только в том случае, если на обоих концах данного инструмента будут тела с равными массами. Поэтому для пользования весами была введена система гирь - своеобразных эталонов, с которыми сравниваются массы остальных тел.

Совет 9: Как вывести молекулярную формулу углеводорода

Углеводород – это органическое вещество, в состав которого входят только два элемента: углерод и водород. Он может быть предельным, непредельным с двойной или тройной связью, циклическим и ароматическим.
Инструкция
1
Предположим, у вас есть такие данные: плотность углеводорода по водороду – 21, массовый процент водорода составляет 14,3%, массовый процент углерода составляет 85,7%. Определить формулу данного углеводорода.
2
Найдите молярную массу этого вещества, исходя из его плотности по водороду. Помните, что молекула водорода состоит из двух атомов. Таким образом, вы получите 21*2 = 42 г/моль.
3
Затем вычислите, какова массовая доля углерода и водорода в молярной массе. 42*0,857 = 35,994 г – для углерода, 42*0,143 = 6,006 г – для водорода. Округлив эти величины, получите: 36г и 6 г. Следовательно, в одной молекуле данного вещества содержится 36/12 = 3 атома углерода и 6/1 = 6 атомов водорода. Формула вещества: С3Н6 - это пропилен (пропен), непредельный углеводород.
4
Или вам даны такие условия: при окислении, то есть при сгорании газообразного углеводорода, плотность паров которого по воздуху равна 0,552, образовалось 10 г углекислого газа и 8,19 г водяного пара. Требуется вывести его молекулярную формулу.
5
Запишите общее уравнение окисления углеводорода: СnНm + O2 = CO2 + H2O.
6
Молярная масса углеводорода 0,552*29 = 16,008 г/моль. Собственно, уже на этом задачу можно было бы считать решенной, поскольку очевидно, что только один углеводород удовлетворяет этому условию – метан, СН4. Но доведите решение до конца:
7
В 10 г углекислого газа содержится 10*12/44 = 2,73 г углерода. Следовательно, это же количество углерода содержалось в исходном углеводороде. В 8,19 г водяного пара содержалось 8,19*2/18 = 0,91 г водорода. Следовательно, такое же количество водорода было в исходном веществе. А общая масса углеводорода составляет: 2,73 + 0,91 = 3,64 г.
8
Вычислите массовые проценты компонентов: 2,73/3,64 = 0,75 или 75% для углерода, 0,91/3,64 = 0,25 или 25% для водорода. Вы опять видите, что таким условиям удовлетворяет только одно вещество – метан. Задача решена.
Видео по теме
Полезный совет
Как видим, найти молекулярную массу можно очень просто. Главное не путайте её с молярной массой вещества – они численно равны между собой, но имеют различные единицы измерения и физический смысл.
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500
к
Honor 6X Premium
новая премиальная версия
узнать больше