MOLAIRE MASSA: HOE HET WORDT BEREKEND, VOORBEELDEN EN OPGELOSTE OEFENINGEN - CHEMIE - 2025

De molaire massa is een intensieve eigenschap van materie die het molconcept relateert aan massametingen. Om beknopter te zijn, is het de hoeveelheid massa die overeenkomt met één mol stof; dat wil zeggen, wat een Avogadro-getal “weegt” (6.022 · 10 ²³ ) gegeven deeltjes.

Een mol van een stof bevat hetzelfde aantal deeltjes (ionen, moleculen, atomen, enz.); de massa zal echter variëren omdat de moleculaire afmetingen worden bepaald door het aantal atomen en de isotopen waaruit de structuur bestaat. Hoe zwaarder het atoom of molecuul, hoe groter de molaire massa.

Het verschil tussen de molecuulgewichten van verschillende stoffen kan oppervlakkig worden opgemerkt door de schijnbare hoeveelheid van hun monster. Bron: Gabriel Bolívar.

Stel dat er precies één mol wordt verzameld voor vijf verschillende verbindingen (bovenste afbeelding). Met behulp van een balans is de hieronder weergegeven massa voor elk cluster gemeten. Deze massa komt overeen met de molaire massa. Van allemaal heeft de paarse verbinding de lichtste deeltjes, terwijl de donkerblauwe verbinding de zwaarste deeltjes heeft.

Merk op dat een gegeneraliseerde en overdreven trend wordt getoond: hoe hoger de molaire massa, hoe kleiner de hoeveelheid monster die op de weegschaal moet worden geplaatst. Dit volume materie is echter ook sterk afhankelijk van de aggregatietoestand van elke verbinding en zijn dichtheid.

Hoe wordt de molaire massa berekend?

Definitie

Molaire massa kan worden berekend op basis van de definitie: hoeveelheid massa per mol stof:

M = gram stof / mol stof

In feite is g / mol de eenheid waarin de molaire massa gewoonlijk wordt uitgedrukt, samen met kg / mol. Dus als we weten hoeveel mollen we hebben van een verbinding of element, en we het wegen, komen we direct tot de molaire massa door een eenvoudige verdeling toe te passen.

Elementen

Molaire massa is niet alleen van toepassing op verbindingen, maar ook op elementen. Het concept van moedervlekken discrimineert helemaal niet. Daarom lokaliseren we met behulp van een periodiek systeem de relatieve atoommassa's voor een element van belang, en vermenigvuldigen we de waarde ervan met 1 g / mol; Dit is de constante van Avogadro, M _U .

De relatieve atomaire massa van strontium is bijvoorbeeld 87,62. Als we zijn atomaire massa willen hebben, zou het 87,62 amu zijn; maar als wat we zoeken de molaire massa is, dan is het 87,62 g / mol (87,62 · 1 g / mol). En zo worden de molaire massa's van alle andere elementen op dezelfde manier verkregen, zonder zelfs maar een dergelijke vermenigvuldiging uit te voeren.

Verbindingen

De molaire massa van een verbinding niet meer dan de som van de relatieve atoommassa van de atomen vermenigvuldigd met M _U .

Het watermolecuul H ₂ O heeft bijvoorbeeld drie atomen: twee waterstof en één zuurstof. De relatieve atoommassa's van H en O zijn respectievelijk 1,008 en 15,999. We tellen dus hun massa op door te vermenigvuldigen met het aantal atomen dat aanwezig is in het molecuul van de verbinding:

2 H (1,008) = 2,016

10 (15.999) = 15.999

M (H ₂ O) = (2,016 + 15999) 1 g / mol = 18,015 g / mol

Het is vrij gebruikelijk om M _U aan het einde weg te laten :

M (H ₂ O) = (2,016 + 15999) = 18,015 g / mol

Molaire massa wordt verstaan ​​eenheden van g / mol.

Voorbeelden

Een van de bekendste molmassa's is zojuist genoemd: die van water, 18 g / mol. Degenen die bekend zijn met deze berekeningen bereiken een punt waarop ze in staat zijn om enkele molmassa's te onthouden zonder ernaar te hoeven zoeken of ze te berekenen zoals hierboven is gedaan. Enkele van deze molecuulgewichten, die als voorbeeld dienen, zijn de volgende:

O ₂ : 32 g / mol

-N ₂ : 28 g / mol

-NH ₃ : 17 g / mol

CH ₄ : 16 g / mol

-CO ₂ : 44 g / mol

-HCl: 36,5 g / mol

H ₂ SO ₄ : 98 g / mol

CH ₃ COOH: 60 g / mol

-Fe: 56 g / mol

Merk op dat de gegeven waarden afgerond zijn. Voor meer precieze doeleinden moeten de molaire massa's worden uitgedrukt tot meer decimalen en worden berekend met de juiste en exacte relatieve atomaire massa's.

Opgeloste oefeningen

Oefening 1

Door analytische methoden werd geschat dat een oplossing van een monster 0,0267 mol analyt D bevat. Ook is bekend dat de massa overeenkomt met 14% van een monster waarvan de totale massa 76 gram is. Bereken de molaire massa van de vermeende analyt D.

We moeten de massa van D bepalen die in de oplossing is opgelost. We gaan door:

Massa (D) = 76 g 0,14 = 10,64 g D

Dat wil zeggen, we berekenen 14% van de 76 gram van het monster, wat overeenkomt met het gram analyt D. Dan, en ten slotte, passen we de definitie van molaire massa toe, aangezien we genoeg gegevens hebben om het te berekenen:

M (D) = 10,64 g D / 0,0267 mol D

= 398,50 g / mol

Wat zich vertaalt als: één mol (6.022 · 10 ²³ ) Y-moleculen heeft een massa gelijk aan 398,50 gram. Dankzij deze waarde kunnen we weten hoeveel van Y we op de weegschaal willen wegen voor het geval we bijvoorbeeld een oplossing willen bereiden met een molaire concentratie van 5 · 10 ^-3 M; dat wil zeggen, los 0,1993 gram Y op in één liter oplosmiddel:

5 10 ^-3 (mol / L) (398,50 g / mol) = 0,1993 g Y

Oefening 2

Bereken de molaire massa van citroenzuur, wetende dat de molecuulformule C ₆ H ₈ O _{7 is} .

Dezelfde formule C ₆ H ₈ O ₇ vergemakkelijkt het begrip van de berekening, omdat deze ons meteen het aantal C-, H- en O-atomen vertelt dat in citroenzuur zit. Daarom herhalen we dezelfde stap die is uitgevoerd voor het water:

6 C (12,0107) = 72,0642

8 H (1.008) = 8.064

70 (15.999) = 111.993

M (citroenzuur) = 72,0642 + 8,064 + 111,993

= 192,1212 g / mol

Oefening 3

Bereken de molaire massa van het kopersulfaatpentahydraat, CuSO ₄ · 5H ₂ O.

We weten van tevoren dat de molaire massa van water 18,015 g / mol is. Dit helpt ons om de berekeningen te vereenvoudigen, aangezien we het voorlopig weglaten en ons concentreren op het watervrije zout CuSO ₄ .

We hebben dat de relatieve atoommassa's van koper en zwavel respectievelijk 63.546 en 32.065 zijn. Met deze gegevens gaan we op dezelfde manier te werk als bij oefening 2:

1 Cu (63.546) = 63.546

1 S (32.065) = 32.065

40 (15.999) = 63.996

M (CuSO ₄ ) = 63.546 + 32.065 + 63.996

= 159,607 g / mol

Maar we zijn geïnteresseerd in de molaire massa van het pentahydraatzout, niet het watervrije zout. Om dit te doen, moeten we de overeenkomstige massa water aan het resultaat toevoegen:

5 H ₂ O = 5 · (18,015) = 90,075

M (CuSO ₄ · 5H ₂ O) = + 90,075 159,607

= 249,682 g / mol

Referenties

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemie (8e ed.). CENGAGE Leren.
2. Wikipedia. (2020). Molaire massa. Hersteld van: en.wikipedia.org
3. Nissa Garcia. (2020). Wat is molaire massa? Definitie, formule en voorbeelden. Studie. Hersteld van: study.com
4. Dr. Kristy M. Bailey. (sf). Stoichiometrie Tutorial
   Molaire massa vinden. Hersteld van: occc.edu
5. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2 december 2019). Voorbeeldprobleem molaire massa. Hersteld van: thoughtco.com