Bir atomun mutlak kütlesi. Atom ve moleküllerin kütlesi

Bağıl atom kütlesi

Elementlerin atomları belirli (sadece doğal) bir kütle ile karakterize edilir. Örneğin H atomunun kütlesi 1,67'dir. . 10 −23 g, C atomu − 1,995 . 10 −23 g, O atomu − 2,66 . 10−23 yıl

Bu kadar küçük değerlerin kullanılması sakıncalıdır, bu nedenle kavram bağıl atom kütlesi A r, belirli bir elementin atomunun kütlesinin atomik kütle birimine oranıdır (1.6605 . 10−24 g).

Molekül, bir maddenin kimyasal özelliklerini koruyan en küçük parçacığıdır. Tüm moleküller atomlardan yapılmıştır ve bu nedenle elektriksel olarak nötrdür.

Molekülün bileşimi iletilir moleküler formül hem bir maddenin niteliksel bileşimini (molekülünde bulunan kimyasal elementlerin sembolleri) hem de niceliksel bileşimini (moleküldeki her bir elementin atom sayısına karşılık gelen daha düşük sayısal endeksler) yansıtır.

Atom ve moleküllerin kütlesi

Fizik ve kimyada atom ve moleküllerin kütlelerini ölçmek için birleşik bir ölçüm sistemi benimsenmiştir. Bu miktarlar göreceli birimlerle ölçülür.

Atomik kütle birimi (amu) 1/12 kütleye eşittir M karbon atomu 12 C ( M 12C'nin bir atomu 1,993 H10 -26 kg'a eşittir).

Bir elementin bağıl atom kütlesi (A r) bir elementin bir atomunun ortalama kütlesinin 12 C atomunun kütlesinin 1/12'sine oranına eşit boyutsuz bir miktardır. Bağıl atom kütlesi hesaplanırken, elementin izotopik bileşimi dikkate alınır. Miktarlar Ar tablo D.I'ye göre belirlenir. Mendeleev

Mutlak atom kütlesi (m) bağıl atom kütlesinin 1 amu ile çarpımına eşittir. Örneğin bir hidrojen atomu için mutlak kütle şu şekilde tanımlanır:

M(Y) = 1,008×1,661×10 -27 kg = 1,674×10 -27 kg

Bileşiğin bağıl moleküler ağırlığı (Bay) kütle oranına eşit boyutsuz bir niceliktir M 12 C atomunun kütlesinin 1/12'sine kadar bir maddenin molekülleri:

Bağıl moleküler kütle, molekülü oluşturan atomların bağıl kütlelerinin toplamına eşittir. Örneğin:

Bay(C2H6) = 2H Ar(C) + 6H Ar(H) = 2H12 + 6 = 30.

Bir molekülün mutlak kütlesi, bağıl molekül kütlesinin 1 amu ile çarpımına eşittir.

2. Eşdeğerin molar kütlesi nedir?

con eşdeğerleri 1791 yılında Richter tarafından keşfedilmiştir. Elementlerin atomları birbirleriyle kesin olarak tanımlanmış oranlarda - eşdeğerlerde etkileşime girer.

SI'da eşdeğer, X parçacığının 1/z kısmıdır (sanal). X bir atom, molekül, iyon vb.'dir. Z, X parçacığının bağladığı veya bağışladığı proton sayısına (nötralizasyon eşdeğeri) veya X parçacığının verdiği veya kabul ettiği elektron sayısına (yükseltgenme-indirgenmeye eşdeğer) veya X iyonunun yüküne (iyonik eşdeğer) eşittir.

Eşdeğerin molar kütlesi, boyut – g/mol, X parçacığının molar kütlesinin Z sayısına oranıdır.

Örneğin, bir elementin eşdeğerinin molar kütlesi, elementin molar kütlesinin değerlik oranına göre belirlenir.

Eşdeğerler Yasası: Reaksiyona giren maddelerin kütleleri, eşdeğerlerinin molar kütleleri olarak birbirleriyle ilişkilidir.

Matematiksel ifade

burada m 1 ve m 2 reaktanların kütleleridir,

Eşdeğerlerinin molar kütleleri.

Bir maddenin reaksiyona giren kısmı kütleyle değil hacim V(x) ile karakterize edilirse, eşdeğerler yasasının ifadesinde eşdeğerin molar kütlesi, eşdeğerin molar hacmi ile değiştirilir.

3. Kimyanın temel yasaları nelerdir?

Kimyanın temel yasaları. Kütle ve enerjinin korunumu yasası 1748'de M. V. Lomonosov tarafından formüle edildi. Kimyasal reaksiyonlara katılan maddelerin kütlesi değişmez. 1905'te Einstein enerji ve kütle arasındaki ilişkiye inanıyordu.

E=m×c 2, s=3×10 8 m/s

Kütle ve enerji maddenin özellikleridir. Kütle enerjinin bir ölçüsüdür. Enerji bir hareket ölçüsüdür, dolayısıyla eşdeğer değildirler ve bir cismin enerjisi değiştiğinde birbirlerine dönüşmezler. e, kütlesi değişir M. Nükleer kimyada kütlede önemli değişiklikler meydana gelir.

Atom-moleküler teori açısından bakıldığında sabit kütleli atomlar yok olmaz ve yoktan var olmaz, bu da maddelerin kütlesinin korunmasına yol açar. Yasa deneysel olarak kanıtlanmıştır. Bu yasaya dayanarak kimyasal denklemler derlenir. Reaksiyon denklemlerini kullanan kantitatif hesaplamalara stokiyometrik hesaplamalar denir. Tüm niceliksel hesaplamalar kütlenin korunumu yasasına dayanmaktadır ve dolayısıyla üretim planlanabilir ve kontrol edilebilir.

4. İnorganik bileşiklerin ana sınıfları nelerdir? Bir tanım verin, örnekler verin.

Basit maddeler. Moleküller aynı türden atomlardan (aynı elementin atomları) oluşur. Kimyasal reaksiyonlarda başka maddeler oluşturacak şekilde ayrışamazlar.

Karmaşık maddeler (veya kimyasal bileşikler). Moleküller farklı türdeki atomlardan (farklı kimyasal elementlerin atomları) oluşur. Kimyasal reaksiyonlarda başka maddeler oluşturmak üzere ayrışırlar.

Metaller ve metal olmayanlar arasında keskin bir sınır yoktur çünkü İkili özellik sergileyen basit maddeler vardır.

5. Kimyasal reaksiyonların ana türleri nelerdir?

Çok çeşitli farklı kimyasal reaksiyonlar ve bunları sınıflandırmanın çeşitli yolları vardır. Çoğu zaman kimyasal reaksiyonlar, reaktanların ve reaksiyon ürünlerinin sayısına ve bileşimine göre sınıflandırılır. Bu sınıflandırmaya göre dört tür kimyasal reaksiyon ayırt edilir - bunlar kombinasyon, ayrışma, ikame ve değişim reaksiyonlarıdır.

Bileşik reaksiyon reaktanların iki veya daha fazla basit veya karmaşık madde olduğu ve ürünün tek bir karmaşık madde olduğu bir reaksiyondur. Bileşik reaksiyonlarına örnekler:

Basit maddelerden oksit oluşumu - C + O 2 = CO 2, 2Mg + O 2 = 2MgO

Bir metalin metal olmayanla etkileşimi ve tuz üretimi - 2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3

Oksidin su ile etkileşimi - CaO + H2O = Ca(OH)2

Ayrışma reaksiyonu reaktanın tek bir karmaşık madde olduğu ve ürünün iki veya daha fazla basit veya karmaşık madde olduğu bir reaksiyondur. Çoğu zaman, ayrışma reaksiyonları ısıtıldığında meydana gelir. Ayrışma reaksiyonlarına örnekler:

Tebeşirin ısıtıldığında ayrışması: CaCO3 = CaO + CO2

Elektrik akımının etkisi altında suyun ayrışması: 2H 2 O = 2H 2 + O 2

Isıtıldığında cıva oksidin ayrışması - 2HgO = 2Hg + O2

İkame reaksiyonu reaktanların basit ve karmaşık maddeler olduğu ve ürünlerin de basit ve karmaşık maddeler olduğu, ancak karmaşık maddedeki elementlerden birinin atomlarının, basit reaktifin atomları ile değiştirildiği bir reaksiyondur. Örnekler:

Asitlerde hidrojenin ikamesi - Zn + H2S04 = ZnS04 + H2

Metalin tuzdan yer değiştirmesi - Fe + CuS04 = FeS04 + Cu

Alkali oluşumu - 2Na + 2H20 = 2NaOH + H2

Değişim reaksiyonu- bu, reaktantları ve ürünleri iki karmaşık madde olan bir reaksiyondur; reaksiyon sırasında reaktifler, diğer karmaşık maddelerin oluşması sonucunda bileşenlerini birbirleriyle değiştirir. Örnekler:

Tuzun asitle etkileşimi: FeS + 2HCl = FeCl2 + H2S

İki tuzun etkileşimi: 2K 3 PO 4 + 3MgS04 = Mg 3 (PO 4) 2 + 3K 2 SO 4

Listelenen türlerin hiçbirinde sınıflandırılamayan kimyasal reaksiyonlar vardır.

6. Atomun çekirdeği kim tarafından, ne zaman ve hangi deneylerle keşfedildi ve atomun nükleer modeli oluşturuldu?

Atomun nükleer modeli. Atomun yapısına ilişkin ilk modellerden biri İngiliz fizikçi E. Rutherford tarafından önerildi. Alfa parçacıklarının saçılması üzerine yapılan deneylerde, bir atomun neredeyse tüm kütlesinin çok küçük bir hacimde, pozitif yüklü bir çekirdekte yoğunlaştığı gösterilmiştir. Rutherford'un modeline göre elektronlar, çekirdeğin etrafında nispeten büyük bir mesafe boyunca sürekli olarak hareket ederler ve sayıları, genel olarak atomun elektriksel olarak nötr olmasını sağlayacak kadardır. Daha sonra atomda elektronlarla çevrili ağır bir çekirdeğin varlığı diğer bilim adamları tarafından da doğrulandı.

Birikmiş deneysel verilere dayanarak bir atom modeli oluşturmaya yönelik ilk girişim (1903) J. Thomson'a aittir. Atomun yarıçapı yaklaşık 10-10 m'ye eşit olan elektriksel olarak nötr küresel bir sistem olduğuna inanıyordu. Atomun pozitif yükü topun tüm hacmi boyunca eşit olarak dağılmıştır ve içinde negatif yüklü elektronlar bulunmaktadır (Şekil 1). 6.1.1). Thomson, atomların çizgi emisyon spektrumlarını açıklamak için bir atomdaki elektronların konumunu belirlemeye ve denge konumları etrafındaki titreşimlerinin frekanslarını hesaplamaya çalıştı. Ancak bu girişimler başarısızlıkla sonuçlandı. Birkaç yıl sonra büyük İngiliz fizikçi E. Rutherford'un deneylerinde Thomson modelinin yanlış olduğu kanıtlandı.

7. N. Bohr atom kavramına ne gibi yenilikler getirdi? Bohr'un önermelerinin hidrojen atomuna uygulanmasıyla ilgili kısa bir özet verin.

Bohr'un hidrojen atomu teorisi

Bohr'un hidrojen atomu teorisini takiben Sommerfeld, hidrojen atomuna uygulandığında Bohr modelinin de Broglie tarafından öne sürülen elektronun dalga doğasıyla çelişmeyeceği şekilde bir niceleme kuralı önerdi. Sommerfeld kuralını kullanarak hidrojen atomunun enerji seviyeleri için bir ifade türetin; buna göre izin verilen elektron yörüngeleri, elektron dalga boyunun katı uzunlukta dairelerdir.

Kuantum sayıları I, m ve elektronik durumun enerjisine hiçbir katkıda bulunmadığından, belirli bir radyal seviyedeki tüm olası durumlar enerji açısından eşittir. Bu, Bohr'un öngördüğü gibi spektrumda yalnızca tek çizgilerin gözlemleneceği anlamına geliyor. Bununla birlikte, hidrojen spektrumunda ince bir yapının olduğu iyi bilinmektedir ve bu yapının incelenmesi, hidrojen atomu için Bohr-Sommerfeld teorisinin geliştirilmesine ivme kazandırmıştır. Dalga denkleminin basit formunun hidrojen atomunu tam olarak yeterince tanımlamadığı açıktır ve bu nedenle Bohr atom modeline güvendiğimiz zamana göre sadece biraz daha iyi bir konumdayız. 8. Ne belirlenir ve hangi değerlere sahip olabilir: ana kuantum sayısı, ikincil (yörünge) - ben, manyetik - m l ve döndürün - ms?

Kuantum yeni sayılar.

1. Baş kuantum sayısı, n– 1'den ¥'ye (n=1 2 3 4 5 6 7...) kadar tam sayı değerlerini veya alfabetik değerleri (K L M N O P Q) kabul eder.

maksimum değer 8. Ne belirlenir ve hangi değerlere sahip olabilir: ana kuantum sayısı atomdaki enerji seviyelerinin sayısına ve D.I tablosundaki periyot numarasına karşılık gelir. Mendeleev, elektronun enerji değerini ve yörüngenin boyutunu karakterize eder. n=3 olan bir element 3 enerji seviyesine sahiptir, üçüncü periyottadır ve n=1 olan bir elemente göre daha büyük bir elektron bulut boyutuna ve enerjiye sahiptir.

2. Yörünge kuantum sayısı l baş kuantum sayısına bağlı olarak değerler alır ve karşılık gelen harf değerlerine sahiptir.

l=0, 1, 2, 3… n-1

l – yörüngelerin şeklini karakterize eder:

Aynı değere sahip yörüngeler 8. Ne belirlenir ve hangi değerlere sahip olabilir: ana kuantum sayısı ama farklı anlamlarla ben Enerji açısından biraz farklılık gösterirler, yani seviyeler alt seviyelere bölünmüştür.

Olası alt seviyelerin sayısı baş kuantum sayısına eşittir.

3. Manyetik kuantum sayısı m l değerleri alır -ben,…0…,+ben.

Manyetik kuantum sayısının olası değerlerinin sayısı, belirli bir türdeki yörüngelerin sayısını belirler. Her düzeyde yalnızca şunlar olabilir:

biri bir yörüngedir, çünkü m l=0, l=0'da

üç p – yörünge, m l= -1 0 +1, l=1 ile

beş d yörünge m l=-2 –1 0 +1 +2, l=2 ile

yedi f yörüngesi.

Manyetik kuantum sayısı, yörüngelerin uzaydaki yönelimini belirler.

4. Spin kuantum sayısı (spin), m s.

Spin, elektronun kendi ekseni etrafında saat yönünde ve saat yönünün tersine dönmesinden kaynaklanan manyetik momentini karakterize eder.

Bir elektronu bir okla ve bir yörüngeyi bir çizgi veya kutuyla göstererek,

Yörüngelerin doldurulma sırasını karakterize eden kurallar.

Pauli prensibi:

benben n 2 ve düzeylerde - 2n 2

n+l), eğer eşitse, 8. Ne belirlenir ve hangi değerlere sahip olabilir: ana kuantum sayısı– en küçüğü.

Hund'un kuralı

9. Bohr'un teorisi atom spektrumunun kökenini ve çizgi yapısını nasıl açıklıyor?

N. Bohr'un teorisi 1913'te önerildi; Rutherford gezegen modelini ve Planck-Einstein kuantum teorisini kullandı. Planck, maddenin (atomun) bölünebilirlik sınırının yanı sıra, enerjinin (kuantum) da bölünebilirliğinin bir sınırı olduğuna inanıyordu. Atomlar sürekli olarak enerji yaymazlar, ancak kuantumun belirli kısımlarında enerji yayarlar.

N. Bohr'un ilk varsayımı: Sabit yörüngeler olarak adlandırılan, kesin olarak tanımlanmış izinler vardır; elektronun enerjiyi absorbe etmediği veya yaymadığı yer. Yalnızca m e × V × r çarpımına eşit açısal momentumun belirli bölümlerde (kuantum) değişebileceği yörüngelere izin verilir; nicemlenmiş.

n=1 olan bir atomun durumuna normal, n=2,3... - uyarılmış olan atomun durumu denir.

Yarıçap arttıkça elektronun hızı azalır, kinetik ve toplam enerji artar.

Bohr'un ikinci varsayımı: Bir elektron bir yörüngeden diğerine hareket ederken bir miktar enerji emer veya yayar.

E uzak -E yakın =h×V. E=-21,76×10 -19 /n 2 J/atom=-1310 kJ/mol.

Böyle bir enerji, bir hidrojen atomundaki bir elektronu ilk Bohr yörüngesinden (n=1) sonsuz uzaktaki bir yörüngeye aktarmak için harcanmalıdır; Bir atomdan bir elektronu çıkararak onu pozitif yüklü bir iyona dönüştürür.

Bohr'un kuantum teorisi hidrojen atomlarının spektrumunun çizgi doğasını açıkladı.

Kusurlar:

1. Elektronun yalnızca sabit yörüngelerde kaldığı varsayılmaktadır; bu durumda elektronların geçişi nasıl gerçekleşir?

2. Spektrumların tüm detayları açıklanmamıştır; kalınlıkları farklıdır.

Atomda enerji düzeyi ve enerji alt düzeyine ne denir?

Sayı enerji seviyeler atom bulunduğu dönemin sayısına eşittir. Örneğin dördüncü periyodun bir elementi olan potasyum (K) 4'e sahiptir. enerji seviyeleri(n = 4). Enerji alt seviyesi- temel ve yörünge kuantum sayılarının aynı değerlerine sahip bir dizi yörünge.

11. Nasıl bir şekle sahipler? S-, P- Ve D- elektronik bulutlar.

Kimyasal reaksiyonlar sırasında atomların çekirdekleri değişmeden kalır, elektronların atomlar arasında yeniden dağıtılması nedeniyle yalnızca elektron kabuklarının yapısı değişir. Atomların elektron verme veya kazanma yeteneği kimyasal özelliklerini belirler.

Elektronun ikili (parçacık-dalga) doğası vardır. Dalga özellikleri nedeniyle, bir atomdaki elektronlar yalnızca çekirdeğe olan mesafeye bağlı olarak kesin olarak tanımlanmış enerji değerlerine sahip olabilir. Benzer enerji değerlerine sahip elektronlar bir enerji düzeyi oluşturur. Kesin olarak tanımlanmış sayıda elektron içerir - maksimum 2n 2. Enerji seviyeleri s-, p-, d- ve f- alt seviyelerine ayrılır; sayıları seviye numarasına eşittir.

Elektron kuantum sayıları

Bir atomdaki her elektronun durumu genellikle dört kuantum sayısı kullanılarak tanımlanır: temel (n), yörünge (l), manyetik (m) ve spin (s). İlk üçü bir elektronun uzaydaki hareketini ve dördüncüsü kendi ekseni etrafındaki hareketini karakterize eder.

Baş kuantum sayısı(N). Elektronun enerji seviyesini, seviyenin çekirdeğe olan uzaklığını ve elektron bulutunun boyutunu belirler. Tam sayı değerlerini (n = 1, 2, 3...) kabul eder ve dönem numarasına karşılık gelir. Herhangi bir elementin periyodik tablosundan periyot numarasına göre atomun enerji seviyelerinin sayısını ve hangi enerji seviyesinin en dışta olduğunu belirleyebilirsiniz.

Kadmiyum Cd elementi beşinci periyotta yer alır, yani n = 5. Atomunda elektronlar beş enerji seviyesine (n = 1, n = 2, n = 3, n = 4, n = 5) dağılmıştır; beşinci düzey dışsal olacaktır (n = 5).

Yörünge kuantum numarası(l) yörüngenin geometrik şeklini karakterize eder. 0'dan (n - 1)'e kadar tamsayıların değerini kabul eder. Enerji seviyesi numarasına bakılmaksızın, yörünge kuantum sayısının her değeri, özel bir şekle sahip bir yörüngeye karşılık gelir. Aynı n değerlerine sahip bir yörünge kümesine enerji seviyesi, aynı n ve l değerlerine sahip bir yörünge kümesine ise alt düzey adı verilir.

l=0 s- alt düzey, s- yörünge – yörünge küresi

l=1 p- alt düzey, p- yörünge – dambıl yörünge

l=2 d- alt düzey, d- yörünge – karmaşık şeklin yörüngesi

f-alt düzeyi, f-orbital - daha da karmaşık bir şekle sahip bir yörünge

Birinci enerji seviyesinde (n = 1), yörünge kuantum sayısı l, tek bir l = (n - 1) = 0 değerini alır. Yerleşimin şekli küreseldir; İlk enerji seviyesinde yalnızca bir alt seviye vardır - 1'ler. İkinci enerji seviyesi için (n = 2), yörünge kuantum sayısı iki değer alabilir: l = 0, s-orbital - birinci enerji seviyesinden daha büyük bir küre; l = 1, p-orbital - dambıl. Böylece, ikinci enerji seviyesinde iki alt seviye vardır - 2s ve 2p. Üçüncü enerji seviyesi için (n = 3), yörünge kuantum sayısı l üç değer alır: l = 0, s-orbital ikinci enerji seviyesinden daha büyük bir küredir; l = 1, p-orbital - ikinci enerji seviyesinden daha büyük bir dambıl; l = 2, d karmaşık şekilli bir yörüngedir.

Böylece, üçüncü enerji seviyesinde üç enerji alt seviyesi olabilir - 3s, 3p ve 3d.

12. Pauli ilkesinin ve Hund kuralının formülasyonunu verin.

Pauli prensibi: Bir atomun dört kuantum sayısının tümü aynı kümeye sahip iki veya daha fazla elektronu olamaz. Bundan, bir yörüngenin zıt yönlü spinlere sahip iki elektron içerebileceği sonucu çıkar.

Mümkün olan maksimum elektron sayısı:

s - alt seviyede - bir yörünge - 2 elektron, yani. s2;

p- – - üç yörüngede – 6 elektron, yani. sayfa 6;

d - – - beş yörüngede – 10 elektron, yani. d10;

f- –– - yedi yörüngede – 14 elektron, yani. f14.

Alt seviyelerdeki yörüngelerin sayısı 2 ile belirlenir ben+1 ise üzerlerindeki elektron sayısı 2×(2) olacaktır. ben+1), alt seviyelerdeki yörüngelerin sayısı baş kuantum sayısının karesine eşittir n 2 ve düzeylerde - 2n 2, O. Periyodik element sisteminin ilk periyodunda en fazla 2 element bulunabilir, ikincisinde 8, üçüncüsünde 18, dördüncüsünde ise 32 element olabilir.

M.V. Klechkovsky'nin I ve II kurallarına uygun olarak, yörüngelerin doldurulması artan toplam sırasına göre gerçekleşir ( n+l), eğer eşitse, 8. Ne belirlenir ve hangi değerlere sahip olabilir: ana kuantum sayısı– en küçüğü.

Elektronik formüller şu şekilde yazılır:

1. Enerji seviyesinin sayısı sayısal bir katsayı şeklinde gösterilir.

2. Alt düzeyin harf tanımlarını verin.

3. Belirli bir enerji alt seviyesindeki elektronların sayısı üs olarak gösterilir ve belirli bir alt seviyedeki tüm elektronlar toplanır.

Elektronların belirli bir alt seviyeye yerleştirilmesi, Hund'un kuralı: belirli bir alt seviyede, elektronlar maksimum sayıda serbest yörüngeyi işgal etme eğilimindedir, böylece toplam dönüş maksimumdur.

13. Klechkovsky kurallarının formülasyonunu verin. AO'yu doldurma prosedürünü nasıl belirliyorlar?

Elektronik formüller şu şekilde yazılır:

1. Enerji seviyesinin sayısı sayısal bir katsayı şeklinde gösterilir.

2. Alt düzeyin harf tanımlarını verin.

3. Belirli bir enerji alt seviyesindeki elektronların sayısı üs olarak gösterilir ve belirli bir alt seviyedeki tüm elektronlar toplanır.

14. İyonlaşma enerjisi, elektron ilgisi, elektronegatiflik nedir ve hangi birimlerle ölçülür?

Atomik özellikler. Bir elementin kimyasal yapısı, atomunun elektron kaybetme veya kazanma yeteneği ile belirlenir. Bu yetenek ölçülebilir iyonlaşma enerjisi atom ve onun elektron ilgisi.

İyonlaşma enerjisi bir atomdan (iyon veya molekül) bir elektronu çıkarmak için harcanması gereken enerjidir. Joule veya elektron volt cinsinden ifade edilir. 1 EV = 1,6×10 -19 J.

İyonlaşma enerjisi, I, bir atomun indirgeme gücünün bir ölçüsüdür. I ne kadar küçük olursa atomun indirgeme gücü o kadar büyük olur.

Birinci grubun elemanları I'in en küçük değerlerine sahiptir. Onlar için I 2'nin değerleri keskin bir şekilde artıyor. Benzer şekilde, grup II'nin elemanları için I3 keskin bir şekilde artar.

Grup VIII p-elementleri en yüksek I 1 değerlerine sahiptir. Grup I'in s elementlerinden grup VIII'in p elementlerine geçiş sırasında iyonlaşma enerjisindeki bu artış, çekirdeğin etkin yükündeki artıştan kaynaklanmaktadır.

Elektron ilgisi bir elektronun bir atoma (iyon veya molekül) bağlanması sırasında açığa çıkan enerjidir. Ayrıca J veya eV olarak ifade edilir. Elektron ilgisi parçacıkların oksitlenme yeteneğinin bir ölçüsüdür diyebiliriz. E'nin güvenilir değerleri yalnızca az sayıda element için bulunmuştur.

Grup VII'nin p-elementleri (halojenler), nötr bir atoma bir elektron ekleyerek tam bir elektron okteti elde ettiklerinden, elektronlara karşı en büyük ilgiye sahiptirler.

E(F) = 3,58 eV, E(Cl) = 3,76 eV

E'nin en küçük ve hatta negatif değerleri, s2 ve s2p6 konfigürasyonuna veya yarı dolu p-alt seviyesine sahip atomlara sahiptir.

E (Mg) = -0,32 eV, E (Ne) = -0,57 eV, E (N) = 0,05 eV

Sonraki elektronların eklenmesi imkansızdır. Dolayısıyla çoklu yüklü anyonlar O 2-, N 3- mevcut değildir.

Elektronegatiflik bir moleküldeki bir atomun elektronları kendine çekme yeteneğinin niceliksel bir özelliğidir. Bu yetenek I ve E'ye bağlıdır. Mulliken'e göre: EO = (I+E)/2.

Elementlerin elektronegatiflikleri periyotlara göre artar, gruplara göre azalır.

Bir atomun kütlesini ölçmek için, atomik kütle birimleri (amu) cinsinden ifade edilen bağıl atom kütlesi kullanılır. Bağıl molekül ağırlığı, maddelerin bağıl atom kütlelerinden oluşur.

Kavramlar

Kimyada bağıl atom kütlesinin ne olduğunu anlamak için, bir atomun mutlak kütlesinin gram cinsinden ifade edilemeyecek kadar küçük olduğunu, kilogram cinsinden çok daha az olduğunu anlamalısınız. Bu nedenle modern kimyada karbon kütlesinin 1/12'si atomik kütle birimi (amu) olarak alınır. Bağıl atom kütlesi, mutlak kütlenin karbonun mutlak kütlesinin 1/12'sine oranına eşittir. Başka bir deyişle, bağıl kütle, belirli bir maddenin atomunun kütlesinin, karbon atomunun kütlesinin 1/12'sini kaç kez aştığını yansıtır. Örneğin nitrojenin bağıl kütlesi 14'tür, yani. Azot atomu 14 a içerir. e.m. veya bir karbon atomunun 1/12'sinden 14 kat daha fazla.

Pirinç. 1. Atomlar ve moleküller.

Tüm elementler arasında hidrojen en hafifidir, kütlesi 1 birimdir. En ağır atomların kütlesi 300 a'dır. sabah

Molekül kütlesi, bir molekülün kütlesinin karbon kütlesinin 1/12'sini kaç kez aştığını gösteren bir değerdir. Ayrıca a ile ifade edilir. e.m. Bir molekülün kütlesi atomların kütlesinden oluşur, bu nedenle bağıl moleküler kütleyi hesaplamak için maddenin atomlarının kütlelerini toplamak gerekir. Örneğin suyun bağıl molekül ağırlığı 18'dir. Bu değer, iki hidrojen atomu (2) ve bir oksijen atomunun (16) bağıl atom kütlelerinin toplamıdır.

Pirinç. 2. Periyodik tablodaki karbon.

Gördüğünüz gibi bu iki kavramın birçok ortak özelliği var:

bir maddenin bağıl atomik ve moleküler kütleleri boyutsuz miktarlardır;
bağıl atom kütlesi Ar olarak belirtilir, moleküler kütle - Bay;
Ölçü birimi her iki durumda da aynıdır - a. sabah

Molar ve moleküler kütleler sayısal olarak aynı, ancak boyut olarak farklıdır. Molar kütle, bir maddenin kütlesinin mol sayısına oranıdır. Avogadro sayısına eşit olan bir molün kütlesini yansıtır. 6,02 ⋅ 10 23 . Örneğin 1 mol suyun ağırlığı 18 g/mol'dür ve M r (H 2 O) = 18 a'dır. e.m. (bir atomik kütle biriminden 18 kat daha ağır).

Nasıl hesaplanır

Bağıl atom kütlesini matematiksel olarak ifade etmek için, 1/2 kısım karbonun veya bir atom kütle biriminin 1,66⋅10 −24 g'ye eşit olduğu belirlenmelidir. Bu nedenle bağıl atom kütlesi formülü aşağıdaki gibidir:

Bir r (X) = m a (X) / 1,66⋅10 −24,

m a maddenin mutlak atom kütlesidir.

Kimyasal elementlerin göreceli atom kütlesi periyodik tabloda belirtilmiştir, bu nedenle problemleri çözerken bunu kendiniz hesaplamanıza gerek yoktur. Bağıl atom kütleleri genellikle tam sayılara yuvarlanır. Bunun istisnası klordur. Atomlarının kütlesi 35,5'tir.

İzotoplara sahip elementlerin göreceli atom kütlesi hesaplanırken ortalama değerlerinin dikkate alındığına dikkat edilmelidir. Bu durumda atom kütlesi şu şekilde hesaplanır:

Bir r = ΣA r,i n ben ,

burada A r,i izotopların bağıl atom kütlesidir, ni ise doğal karışımlardaki izotopların içeriğidir.

Örneğin oksijenin üç izotopu vardır - 16 O, 17 O, 18 O. Bağıl kütleleri 15.995, 16.999, 17.999'dur ve doğal karışımlardaki içerikleri sırasıyla %99.759, %0.037, %0.204'tür. Yüzdeleri 100'e bölüp değerleri yerine koyarsak şunu elde ederiz:

Bir r = 15,995 ∙ 0,99759 + 16,999 ∙ 0,00037 + 17,999 ∙ 0,00204 = 15,999 akb

Periyodik tabloya bakıldığında oksijen hücresinde bu değeri bulmak kolaydır.

Pirinç. 3. Periyodik tablo.

Bağıl moleküler kütle, bir maddenin atomlarının kütlelerinin toplamıdır:

Bağıl molekül ağırlığı değeri belirlenirken sembol indeksleri dikkate alınır. Örneğin, H2CO3'ün kütlesinin hesaplanması şu şekildedir:

M r = 1 ∙ 2 + 12 + 16 ∙ 3 = 62 a. sabah

Bağıl moleküler kütleyi bilerek, bir gazın bağıl yoğunluğunu ikincisinden hesaplamak mümkündür; gaz halindeki bir maddenin ikincisinden kaç kat daha ağır olduğunu belirleyin. Bunu yapmak için D (y) x = M r (x) / M r (y) denklemini kullanın.

Ne öğrendik?

8. sınıf dersinde bağıl atom ve molekül kütlesini öğrendik. Bağıl atom kütlesi birimi, karbon kütlesinin 1/12'si, yani 1,66⋅10 −24 g olarak alınır. Kütleyi hesaplamak için, maddenin mutlak atom kütlesini atom kütle birimine bölmek gerekir. (amu). Bağıl atom kütlesinin değeri, elementin her hücresinde Mendeleev'in periyodik tablosunda gösterilir. Bir maddenin moleküler kütlesi, elementlerin bağıl atom kütlelerinin toplamıdır.

Konuyla ilgili deneme

Raporun değerlendirilmesi

Ortalama derecelendirme: 4.6. Alınan toplam puan: 190.

Bir molekülün mutlak kütlesi, bağıl moleküler kütle çarpı amu'ya eşittir. Sıradan madde numunelerindeki atom ve moleküllerin sayısı çok büyüktür, bu nedenle, bir maddenin miktarını karakterize ederken özel bir ölçü birimi kullanılır - mol.

Madde miktarı, mol. Belirli sayıda yapısal element (moleküller, atomlar, iyonlar) anlamına gelir. N ile gösterilir ve mol cinsinden ölçülür. Bir mol, 12 g karbondaki atom sayısı kadar parçacık içeren bir madde miktarıdır.

Avogadro di Quaregna numarası (NA). Herhangi bir maddenin 1 molündeki parçacık sayısı aynı olup 6,02 1023'e eşittir. (Avogadro sabiti mol-1 boyutundadır).

6,4 g kükürtte kaç molekül var?

Sülfürün moleküler ağırlığı 32 g/mol'dür. 6,4 g kükürtteki g/mol madde miktarını belirliyoruz:

n(s) = m(s) / M(s) = 6,4 g / 32 g/mol = 0,2 mol

Avogadro sabitini kullanarak yapısal birimlerin (moleküllerin) sayısını belirleyelim NA N(s) = n(s) NA = 0,2 6,02 1023 = 1,2 1023

Molar kütle, bir maddenin 1 molünün kütlesini gösterir (M ile gösterilir).

Bir maddenin molar kütlesi, maddenin kütlesinin, maddenin karşılık gelen miktarına oranına eşittir.

Bir maddenin molar kütlesi sayısal olarak bağıl moleküler kütlesine eşittir, ancak birinci miktar g/mol boyutuna sahiptir, ikincisi ise boyutsuzdur.

M = NA m(1 molekül) = NA Bay 1 amu = (NA 1 amu) Bay = Bay

Bu, belirli bir molekülün kütlesinin örneğin 80 amu olduğu anlamına gelir. (SO3), o zaman bir mol molekülün kütlesi 80 g'a eşittir, Avogadro sabiti moleküler ilişkilerden molar ilişkilere geçişi sağlayan bir orantı katsayısıdır. Moleküllerle ilgili tüm ifadeler moller için geçerlidir (gerekirse amu'nun g ile değiştirilmesiyle). Örneğin, reaksiyon denklemi: 2Na + Cl2 --> 2NaCl, iki sodyum atomunun bir klor molekülü veya ile reaksiyona girdiği anlamına gelir. Aynı şey, iki mol sodyum ile bir mol klorun reaksiyona girmesidir.

Maddelerin kütlesinin korunumu kanunu.

(M.V. Lomonosov, 1748; A. Lavoisier, 1789)

Kimyasal reaksiyona katılan tüm maddelerin kütlesi, tüm reaksiyon ürünlerinin kütlesine eşittir.

Atomik-moleküler teori bu yasayı şu şekilde açıklamaktadır: Kimyasal reaksiyonlar sonucunda atomlar kaybolmaz veya ortaya çıkmaz, ancak yeniden düzenlenmeleri meydana gelir (yani kimyasal dönüşüm, atomlar arasındaki bazı bağların kırılması ve diğerlerinin oluşması sürecidir, bunun sonucunda atomlar oluşur). maddeler, reaksiyon ürünlerinin molekülleri elde edilir). Reaksiyondan önceki ve sonraki atom sayısı değişmediğinden toplam kütlelerinin de değişmemesi gerekir. Kütle, madde miktarını karakterize eden bir miktar olarak anlaşıldı.

20. yüzyılın başında, kütlenin korunumu yasasının formülasyonu, bir cismin kütlesinin hızına bağlı olduğunu söyleyen görelilik teorisinin (A. Einstein, 1905) ortaya çıkışıyla bağlantılı olarak revize edildi ve bu nedenle yalnızca maddenin miktarını değil aynı zamanda hareketini de karakterize eder. Bir cismin aldığı DE enerjisi, c'nin ışığın hızı olduğu DE = Dm c2 ilişkisi ile onun Dm kütlesindeki artışla ilişkilidir. Bu oran kimyasal reaksiyonlarda kullanılmaz çünkü 1 kJ enerji ~10-11 g kütle değişimine karşılık gelir ve Dm pratik olarak ölçülemez. DE'nin kimyasal reaksiyonlara göre ~106 kat daha büyük olduğu nükleer reaksiyonlarda Dm dikkate alınmalıdır.

Kütlenin korunumu yasasına dayanarak kimyasal reaksiyon denklemleri oluşturmak ve bunları kullanarak hesaplamalar yapmak mümkündür. Kantitatif kimyasal analizin temelidir.

Kimyasal denklemlerin yazılması.

Üç aşama içerir:

1. Reaksiyona giren maddelerin (solda) ve reaksiyon ürünlerinin (sağda) formüllerini, anlam olarak “+” ve “-->” işaretleriyle birleştirerek yazın:

HgO --> Hg + O2

2. Denklemin sol ve sağ taraflarındaki her bir elementin atom sayısı aynı olacak şekilde her madde için katsayıların seçimi:

2HgO --> 2Hg + O2

3. Denklemin sol ve sağ taraflarındaki her bir elementin atom sayısının kontrol edilmesi.

Kimyasal denklemleri kullanarak hesaplamalar.

Kimyasal denklemler (stokiyometrik hesaplamalar) kullanılarak yapılan hesaplamalar, maddelerin kütlesinin korunumu yasasına dayanmaktadır. Gerçek kimyasal proseslerde eksik reaksiyonlar ve kayıplar nedeniyle ürünlerin kütlesi genellikle teorik olarak hesaplanandan daha azdır. Reaksiyon verimi (h), ürünün gerçek kütlesinin (mp), bir birimin kesirleri veya yüzde olarak ifade edilen, teorik olarak mümkün olan kütleye (mt) oranıdır.

h= (mp/mt) %100

Problem koşullarında reaksiyon ürünlerinin verimi belirtilmemişse hesaplamalarda %100 olarak alınır (kantitatif verim).

Konuyla ilgili diğer

Modern radyo mühendisliğinin ana yönleri (eğilimleri); radyo mühendisliği fikirlerinin tıbba nüfuz etmesi.
Elektromanyetik dalgaların dünyada ilk kez pratik amaçlarla kullanılmasının üzerinden 100 yıl geçmişti. 6 Şubat 1900'de, Rus fizikçi ve radyonun mucidi Alexander Popov, talihsizliği - 27 balıkçının kırık bir buz kütlesi üzerinde Baltık Denizi'ne götürüldüğünü - öğrendiğinde, 50 kilometre uzaktaki adaya bir radyo mesajı gönderdi.

Asteroitlerin şekli ve dönüşü
Asteroitler o kadar küçüktür ki üzerlerindeki yerçekimi kuvveti ihmal edilebilir düzeydedir. Gezegenlere ve onların büyük uydularına verdiği top şeklini onlara veremez, maddeyi ezip sıkıştıramaz. Akışkanlık olgusu burada önemli bir rol oynamaktadır. Dünyadaki yüksek dağlar tabanlarından "sürünüyor", çünkü kayaların gücü çok düşük...

B maddesi molekülünün mutlak kütlesi aşağıdaki denklem kullanılarak hesaplanabilir:

Atom ve moleküllerin mutlak kütleleri. Atomik kütle birimi. Bağıl atom kütlesi. Bağıl molekül ağırlığı ve hesaplanması.

Görev 5. Bir su molekülünün mutlak kütlesini (gm) belirleyin.

Moleküllerin mutlak kütleleri, göreceli moleküler kütlelerle kolaylıkla değiştirilebilir (bkz. 3, Bölüm I). İlk gazın moleküler ağırlığı

Bir Br3, Oj, NH3, H2SO4, H2O, I2 molekülünün mutlak kütlesini hesaplayın.

Molar kütle ve Avogadro sayısına dayanarak atomların ve moleküllerin mutlak kütleleri aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanabilir:

Cevap Bir su molekülünün mutlak kütlesi 3X X 10-" g = 3-10- kg'a eşittir.

Bir maddenin bir molündeki molekül sayısına Avogadro sayısı denir, Nf = 6.0240-Yu Herhangi bir maddenin bir molünün kütlesini Avogadro sayısına bölerek molekülün gram cinsinden mutlak kütlesini elde ederiz. Örneğin, bir Hg molekülünün kütlesi 2,016 · 6,02-10 = 3,35-10" g'dir. Benzer şekilde, bir atomun mutlak kütlesi hesaplanır. Moleküllerin çapı yaklaşık olarak bir ila onlarca angstrom arasındadır (1 A = 10" cm) ).

Birim hücrenin büyüklüğü ve şeklinin yanı sıra moleküllerin olası boyutları ve simetrisine bağlı olarak soru, belirli bir birim hücreye kaç molekülün sığabileceğidir. Bu sorunu çözerken, moleküllerin kristal içinde sıkı bir şekilde paketlenmesi, yani bir molekülün çıkıntılarının diğerinin çöküntülerine uyması vb. kuralını her zaman dikkate alın (Şekil 16). Böylece birim hücrenin şekli çoğu zaman molekülün genel şeklini değerlendirmeyi mümkün kılar. X-ışını kırınım verilerine dayanarak bir molekülün mutlak kütlesi (molekül kütlesini hesaplamak kolaydır) aşağıdaki şekilde belirlenir

Avogadro sayısını bilerek herhangi bir maddenin parçacığının mutlak kütlesini bulmak kolaydır. Aslında bir maddenin molekülünün (atomunun) gram cinsinden kütlesi, molar kütlenin Avogadro sayısına bölünmesine eşittir. Örneğin, bir hidrojen atomunun mutlak kütlesi (hidrojen atomlarının molar kütlesi 1,008 g/mol'dür) 1,67-10 g'dır. Bu, küçük bir topağın kütlesinden yaklaşık olarak aynı sayıda kat daha azdır. Bir insanın kütlesi tüm dünyanın kütlesinden azdır.

Bu sayede moleküllerin ve diğer elementlerin atomlarının mutlak kütleleri hesaplanabilmektedir. Bu miktarlar ihmal edilebilecek kadar küçük olduğundan ve hesaplamalar için elverişsiz olduğundan, göreceli birimlerle ifade edilen atomların (moleküllerin) kütlesine karşılık gelen atomik (moleküler) ağırlık kavramı kullanılır. Atomik kütle birimi başına (a.m.u.)

Avogadro sabiti VA olarak adlandırılan bir maddenin 1 molündeki molekül sayısı 6,0220-10'dur. Herhangi bir maddenin 1 molünün kütlesini Avogadro sabitine bölerek moleküllerin gram cinsinden mutlak kütlesini elde ederiz. Örneğin H molekülünün kütlesi 2,016 · 6,02-10 3 = 3,35 g'dır. Benzer şekilde bir atomun mutlak kütlesi hesaplanır. Moleküllerin çapı yaklaşık 0,1 ila 1 nm'dir.

Atom ve moleküllerin mutlak kütlesi nasıl hesaplanır? Bir bakır atomunun ve bir hidrojen fosfit molekülünün mutlak kütlelerini hesaplayın.

Kütleleri Sh] ve Sh2 olan iki molekülün kinetik enerjisi e, hem uzaydaki ortak mutlak hızları C ve Cr hem de bu hızların bileşenleri cinsinden ifade edilebilir.

Atom ve moleküllerin mutlak kütle ve hacimlerinin hesaplanması

Bir bileşiğin veya elementin bir molekülünün mutlak kütlesinin, bir karbon izotop atomunun mutlak kütlesinin on ikide birine bölünmesi oranı. Bir molekülün tüm elementlerinin atomik kütlelerinin toplamı.

Moleküllerin yanı sıra diğer atomların kütleleri de (mutlak moleküler kütle tm ile gösterilir) son derece küçüktür, örneğin bir su molekülünün kütlesi;

Gaz halindeki bir maddenin kimyasal formülünü kullanarak, onun bazı niceliksel özellikleri belirlenebilir: yüzde bileşimi, moleküler ağırlık, yoğunluk, herhangi bir gaz için bağıl yoğunluk, molekülün mutlak kütlesi.

Test soruları. 1. Bir atom molekülü nedir atom ağırlığı moleküler ağırlık bir molekülün atom kütlesi gram-atom gram-molekül 2. CO2'nin moleküler ağırlığı ve bir COa molekülünün mutlak kütlesi nedir, gram cinsinden ifade edilir 3. Nasıldır Avogadro yasası formüle edildi 4. Bir gram molekül normal koşullar altında herhangi bir gazın hacmini kaplar 5. Avogadro sayısı nedir 6'ya eşittir. Asetilen C3Na formülüne göre

Örneğin, suyun bağıl molekül ağırlığının 18 (yuvarlak) olması, bir su molekülünün, bir karbon atomunun mutlak kütlesinin 12 kısmından 18 kat daha ağır olduğu anlamına gelir.

a) element, atom, molekül b) basit ve karmaşık madde c) bağıl atom ve moleküler kütleler, atom ve molekülün mutlak kütleleri kavramlarını tanımlayın. Koşullu parçacık UC ile ne anlaşılmalıdır?

Çok daha önce, 19. yüzyılın ikinci yarısında, atomların ve moleküllerin mutlak kütlesi ve boyutu sorununa yaklaşmaya yönelik ilk girişimlerde bulunuldu. Tek bir molekülü tartmak açıkça imkansız olmasına rağmen, teori başka bir yol açtı: Bir mol molekül veya atomdaki parçacıkların sayısını (Avogadro sayısı (A) olarak adlandırılan) bir şekilde belirlemek gerekiyordu. Molekülleri doğrudan saymak da tartmak kadar imkansızdır ancak Avogadro sayısı fiziğin çeşitli dallarındaki birçok denklemde yer alır ve bu denklemlere dayanarak hesaplanabilir. Açıkçası, birkaç bağımsız yolla gerçekleştirilen bu tür hesaplamaların sonuçları çakışırsa, bu, bulunan değerin doğruluğunun kanıtı olabilir.

Atom ve moleküllerin mutlak kütleleri küçük olduğundan genellikle bağıl kütleler kullanılır.

Kütleli iki molekülün kinetik enerjisi, hız bileşenleri veya mutlak hızların kendisi cinsinden aşağıdaki gibi ifade edilebilir:

Bilindiği gibi ısı, bir maddeyi oluşturan parçacıkların kinetik hareket enerjisinin bir ölçüsüdür. Mutlak sıfır sıcaklığının önemli ölçüde üzerindeki bir sıcaklıkta, moleküllerin ortalama kinetik enerjisinin mutlak sıcaklık T ile orantılı olduğu tespit edilmiştir. Kütlesi m ve ortalama hızı olan bir molekül için ve

Örnek 8. Bir sülfürik asit molekülünün mutlak kütlesini gram cinsinden hesaplayın.

İncelenen tüm bileşikler, bilinen özelliklere sahip molekülleri ve tahmin edilen bir molekül grubunu içeren bir eğitim dizisine bölünmüştür. İncelenmekte olan özellik için analiz edilen öğrenme dizisi iki alternatif gruba ayrılmıştır (aktif - aktif değil). Oluşturulan modeller, L = 7 (3) mantıksal formunun denklemlerini temsil eder; burada L aktivitedir, (8) belirleyici özellikler kümesidir (RSF) - yapısal formüllerin parçalarından ve bunların çeşitli kombinasyonlarından oluşan bir kompleks, sözde alt yapısal tanımlayıcılar. Parçaların ve bunların kombinasyonlarının aktivite üzerindeki etkisinin değerlendirilmesi, eksi 1 ile artı 1 arasında değişen bilgi içeriği katsayısı temelinde gerçekleştirilir. Bilgi içeriğinin mutlak değeri ne kadar yüksek olursa, etki olasılığı da o kadar yüksek olur. özelliklerde verilen bir özellik. Artı işareti olumlu bir etkiyi, eksi işareti ise olumsuz bir etkiyi karakterize eder. P, incelenen maddelerin özelliklerinin tanındığı bir algoritmadır. Tahmin sürecinde iki algoritma kullanılır - geometri (I) ve oylama (II). Bunlardan ilki, incelenen madde ile incelenen özelliğin hesaplanan varsayımsal standardı arasındaki Öklid metriğindeki mesafenin belirlenmesine dayanmaktadır. İkinci yöntem, bağlantıların yapısındaki olumlu ve olumsuz bilgi içeriğine sahip özelliklerin (oyların) sayısının analiz edilmesini içerir. Moleküler tasarım prosedürleri Bölüm 5'te daha ayrıntılı olarak açıklanmaktadır.

Bağıl moleküler kütle Mr, bir molekülün mutlak kütlesinin, bir karbon izotop atomunun kütlesi olan Vi2'ye oranıdır. Bağıl kütlelerin tanım gereği boyutsuz miktarlar olduğunu lütfen unutmayın.

Becker nozulu. İzotop ayırma sorununu çözmeye yönelik çeşitli kinetik yöntemler, farklı kütlelerdeki moleküller için transfer katsayılarındaki farkı kullanan yöntemler ve potansiyel bir alanda ayrılan karışımın hareketini kullanan yöntemler olarak sınıflandırılabilir. İkinci sınıfın en tipik yöntemi, tam olarak gaz santrifüj yöntemidir; ancak, gaz santrifüjünün mutlak standart dışı mühendisliği nedeniyle, görkemli yeteneklerinin laboratuvarda gösterilmesi için bile çok etkileyici bir geliştirme çalışması gerektirir. Muhtemelen Dirac tarafından gaz santrifüjüyle hemen hemen aynı zamanda önerilen ayırma nozulu yöntemi (Becker nozülü, adını ilk başarılı deneysel çalışmanın liderinden almıştır)

Elementlerin atomları ve madde molekülleri belirli bir fiziksel (mutlak) kütle m ile karakterize edilir, örneğin, hidrojen atomu H'nin kütlesi 1,67 g, P4 molekülünün kütlesi 2,06-10 g, H'nin kütlesi molekül 2,99-10 g, H2804 molekülünün kütlesi 1,63 K) g'dir. Elementlerin atomlarının ve madde moleküllerinin mutlak kütleleri son derece küçüktür ve bu değerlerin kullanılması sakıncalıdır. Bu nedenle atomların ve moleküllerin bağıl kütlesi kavramı tanıtıldı.

Bir kimyasal bileşiğin bağıl moleküler kütlesi, o bileşiğin bir molekülünün mutlak kütlesinin atomik kütle biriminden kaç kat daha büyük olduğunu gösteren bir sayıdır.

Kütle spektroskopisi, atomların mutlak kütlelerinin (aynı zamanda moleküllerin ve bunların parçalarının kütlelerinin) belirlenmesi.

Bir kristal yapının bir birim hücresinin içeriğinin mutlak kütlesinin belirlenmesi büyük değer taşır. Birim hücre boyutları gerektiğinde çok yüksek doğrulukla (%0,01'den az hata) ölçülebilir. Yoğunlukları ölçmek daha zordur, ancak toplam ölçüm hatası birim hücrenin kütlesinin %0,1'ine kadar çıkabilir (çok fazla deneysel çalışma olmadan). Bir hücrenin mutlak kütlesinin belirlenmesinin yanı sıra, hücrenin olası içeriğine ilişkin bilgi kristal yapılardan başka bir yolla da elde edilebilir. Simetrinin uzay grubu, izin verilen eşdeğer düğüm konumlarının doğası ve çeşitliliği ve gözlemlenen X-ışını yansımalarının yoğunluğunun, kabul edilebilir sınırlar dahilinde, varsayılan kristal yapı için hesaplanan yoğunluğa karşılık gelmesi gerektiğine dair temel gerekliliklerin tümü, belirli bir sonuç sağlar. sözde kimyasal formüllere göre bulunması gereken bilgi miktarı. Bu nedenle herhangi bir formülde, diğer moleküllerin varlığına bakılmaksızın, tip I hidratların birim hücre yapısı başına 46 su molekülü birim hücre boyutlarına dahil edilmelidir.

Avogadro sayısı, herhangi bir maddenin bir gram molekülündeki molekül sayısıdır. Bu değer çeşitli yöntemlerle belirlenebilmekte ve farklı yöntemlerle elde edilen sonuçlar ölçüm doğruluğu sınırları dahilinde örtüşmektedir. Şu anda Avogadro sayısının değeri 6,023-10 olarak alınmıştır. Avogadro sayısı evrensel bir sabittir; maddenin doğasına ve toplanma durumuna bağlı değildir. Bir atomun veya molekülün mutlak kütlesini hesaplamak için gram atomik veya gram moleküler kütleyi Avogadro sayısına bölün. Örneğin,

Bir maddenin en önemli özelliklerinden biri molekül ağırlığıdır. Moleküllerin mutlak kütleleri çok küçük olduğundan hesaplamalarda bağıl kütleler kullanılır. Bir maddenin moleküler ağırlığı genellikle belirli bir maddenin bir molekülünün kütlesinin bir karbon atomunun kütlesinin 1/12'sine oranı olarak anlaşılır. Buna göre kimyasal elementlerin atomlarının kütleleri de bir karbon atomunun kütlesinin 1/12'si ile karşılaştırılır. Daha sonra karbonun atom kütlesi 12, diğer elementler (yuvarlak) hidrojen - 1, oksijen - 16, nitrojen - 14'tür. Bir kimyasal bileşiğin molekülünün kütlesi, molekülü oluşturan elementlerin atomik kütlelerinin eklenmesiyle belirlenir. Örneğin, karbondioksit CO2'nin moleküler ağırlığı 12 + 2-16 = 44'tür (kütlesi 12 olan 1 karbon atomu ve kütlesi 16 olan 2 oksijen atomu). Metanın CH molekül ağırlığı 12 + 4-1 = 16'dır. En sık kullanılan yanıcı gazlardan bazılarının ve bunların yanma ürünlerinin molekül ağırlığı Tablo'da verilmiştir. 1.1.

Elbette II ve III durumları tamamen kararlı değildir ve termal hareketin bir sonucu olarak bu konumların etrafında salınımlar ve hatta dönmeler meydana gelebilir. Artan sıcaklıkla birlikte, bir maddenin kütlesindeki en kararlı duruma karşılık gelmeyen göreceli molekül sayısı artar, ancak temel durumdaki molekül sayısını geçemez.

Dalton, basit ve karmaşık atomlar arasında niteliksel bir fark göremediği için maddenin yapısında iki aşamayı (atom ve molekül) tanıyamamıştı. Bu anlamda Dalton'un atomizmi, Lomonosov'un elemental-parçacık kavramıyla karşılaştırıldığında bir geri adımdı. Ancak Dalton'un atomculuğunun rasyonel özü, atomların kütlesi doktriniydi. Atomların mutlak kütlelerinin son derece küçük olduğuna oldukça doğru bir şekilde inanan Dalton, göreceli atom kütlelerinin belirlenmesini önerdi. Bu durumda atomların en hafifi olan hidrojen atomunun kütlesi birlik olarak alınmıştır. Böylece Dalton, bir elementin atom kütlesini, belirli bir elementin atomunun kütlesinin bir hidrojen atomunun kütlesine oranı olarak tanımlayan ilk kişi oldu. Ayrıca 14 elementin atom kütlelerinin ilk tablosunu derledi. Dalton'un atom kütleleri doktrini, kimyanın nicel bir bilime dönüşmesinde ve Periyodik Yasanın keşfedilmesinde paha biçilmez bir rol oynadı. Bu yüzden

Bir molekülün mutlak kütlesi ile gram molekülü kavramlarını birbirinden ayırmak gerekir. Yani 10 gram su molekülü 18 X 10 = 180 g yani yaklaşık bir bardak su eder ve 10 molekül su tartılamayacak kadar önemsiz bir miktardır.

Moleküler eşdeğer nedir? CO2 kütlesi, bir CO2 molekülünün 3 numaralı asal sayılarla ifade edilen mutlak kütlesidir. Avogadro yasası nasıl formüle edilir 4. Herhangi bir gazın gramer molekülü normal koşullar altında ne kadar hacim kaplar?

Yapılan deneylere dayanarak, yayılmış amino asit moleküllerinin mutlak kütlesi ile moleküler ağırlıkları arasında açık bir ilişki kurulmuştur.

Terimin geçtiği sayfalara bakın Molekül mutlak kütlesi: Genel Kimyanın Temelleri Cilt 2 Baskı 3 (1973) -- [

§ 6.

^ Mutlak molekül ağırlığı – moleküler kütle , olarak ifade edilir kütle birimleri: g, kg . X'in maddenin formülü olduğu m M (X) ile gösterilir. Örneğin bir oksijen molekülünün kütlesi

M M (O 2) = 53,2 · 10 -24 g = 53,2 · 10 -27 kg.

Bağıl molekül ağırlığı moleküler kütle oranı maddeler atom kütlesi izotop karbon kütle numarası 12 olan(
). Bay(X) ile gösterilir, burada X maddenin formülüdür.

Bağıl molekül ağırlığı, bir molekülün kütlesinin kaç kat daha büyük olduğunu gösterir bir karbon atomunun kütlesi. Örneğin bir su molekülünün kütlesi m M (H 2 O) = 28,95 10 -24 g.

Bir su molekülü H2O'nun bağıl moleküler kütlesi, H2O molekülünün kütlesinin atomik kütle biriminin değerine oranına eşittir:

Mr(H 2 O) = 18. Bir su molekülünün kütlesi 18 kat daha büyüktür. bir karbon atomunun kütlesi.

Bir molekül atomlardan oluşur.

Bağıl molekül ağırlığı molekülü oluşturan elementlerin bağıl atom kütlelerinin toplamına eşittir.

Örneğin suyun bağıl moleküler kütlesi, hidrojen ve oksijenin bağıl atom kütlelerinin toplamına eşittir:

Anahtar kelimeler ve terimler

^ Dikkat etmek!

1) Ne eşittir Neden

Bağıl molekül ağırlığı eşit molekülü oluşturan elementlerin bağıl atom kütlelerinin toplamı.

Güvenlik soruları

Mutlak molekül ağırlığı nedir?
Bağıl molekül ağırlığı nedir?
Bağıl molekül ağırlığı neyi gösterir?
Bağıl molekül ağırlığı nedir?

Maddelerin bağıl moleküler kütlelerini hesaplayın:

a) H2S04;

D) Fe2(S04)3;

D) Ca3(P04)2;

ben) Al(OH)3.

§ 7. Mol. Molar kütle

Bir madde, kg (g, mg) cinsinden ölçülen kütle (m), m3 (l, ml) cinsinden ölçülen hacim (V) ve içerdiği parçacık sayısı ile karakterize edilir. Kimyacılar hesaplamalar için fiziksel bir miktar, yani bir maddenin miktarı kullanırlar.

^ Madde miktarı - Bu yapısal parçacıkların sayısı (moleküller, atomlar, iyonlar ve diğerleri) bu maddenin .

Madde miktarı belirtilir (Х) (υ – “nu” olarak okunur) veya n(Х) (n – “en” olarak okunur), burada Х parçacığın formülüdür.

Bir maddenin miktarının ölçü birimi moldür.

^ Köstebek – olan madde miktarı çok fazla parçacık içeriyor (atomlar, moleküller ve diğer parçacıklar), 12 gram ağırlığındaki karbonda kaç atom vardır? .

12 g ağırlığındaki karbonda kaç tane karbon atomu bulunduğunu hesaplayalım. Bunu yapmak için 12 g'ın kütlesini 19,93 10 -24 g'ye eşit bir karbon atomunun kütlesine bölün.

12 g/mol: 19,93 · 10 -24 g = 6,02 · 10 23 1/mol.

Sayı 6.02 10 23 mol -1 isminde Avogadro sabiti ve N A ile gösterildi. Avogadro sabiti NA, bir maddenin 1 molündeki yapısal parçacıkların sayısını gösterir.

^ Köstebek olan madde miktarı 6,02 10 içerir 23 yapısal parçacıklar (atomlar, moleküller, iyonlar veya diğerleri).

Şekil 4

1 mol su H2O, 6,02 · 10 23 su molekülü içerir;

1 mol O2 oksijen molekülü 6,02 · 10 23 O2 oksijen molekülü içerir;

1 mol SO4 2- iyonu 6,02 · 10 23 SO 4 2- iyonu içerir;

1 mol karbon atomu C, 6,02 · 10 23 karbon atomu içerir;

1 mol CO2 molekülü 6,02 · 1023 CO2 molekülü içerir (Şekil 5)

O 2 CO 2

O 2 O 2 CO 2 CO 2

Şekil 5

Kütle 1 mol, veya 6.02 10 23 moleküller, isminde maddenin molar kütlesi , kütle 6,02 10 23 atomlar – elementin molar kütlesi, kütle 6,02 10 23 iyonlar – iyonların molar kütlesi .

Molar kütle – bu bir tutum maddenin kütlesi m(X) onun için miktar υ(X).

Bir m maddesinin kütlesi kilogram (veya gram) cinsinden ölçülür, υ maddesinin miktarı mol cinsinden ölçülür. Bir M maddesinin molar kütlesi, mol başına kilogram (kg/mol) veya mol başına gram (g/mol) cinsinden ifade edilir.

Atomların molar kütlesi sayısal olarak elementin bağıl atom kütlesine eşittir ve moleküllerin molar kütlesi sayısal olarak maddenin bağıl moleküler kütlesine eşittir.(Tablo 5).

Örneğin:

1 mol karbon atomunun kütlesi 12 g/mol'dür;

NaOH'ın molar kütlesi 40 g/mol'dür;

1 mol demir atomunun kütlesi 56 g/mol'dür

Şekil 6

Tablo 5 - Bazı maddelerin molar kütlelerinin sayısal değerleri

^ Madde miktarı (υ(X), n(X)) biliniyorsa hesaplanabilir ağırlık maddeler ve bunların molar kütle .

Örnek 1. 54 gr suda ne kadar madde bulunur?

M
Çözüm:

M(H) = 1 g/mol, M(O) = 16 g/mol,

M(H20) = 1 2 + 16 = 18 g/mol,

.
(H20) = 54 g

υ(H 2 O) = ?

Cevap: 54 gram ağırlığındaki su 3 mol su içerir.

Yığın maddeler biliniyorsa hesaplanır miktar ve o molar kütle.

Örnek 2. 5 mol KI'nin kütlesini belirleyin

D
Çözüm:

1) M(K) = 39 g/mol, M(I) = 127 g/mol,

M(KI) = 39 + 127 = 166 g/mol;

2) m(KI) = υ(KI) M(KI) = 5 mol 166 g/mol = 830 g.
yani:

Cevap: 5 mol KI'nin kütlesi 830 g'dır.

^ Kütle bir atom veya bir moleküller maddeler bölünerek hesaplanabilir Avogadro sayısına göre molar kütle.

Örnek 3. Bir klor molekülü Cl2'nin kütlesi nedir?

D
Çözüm:

M(Cl) = 35,5 g/mol, M(Cl2) = 2 35,5 = 71 g/mol;

2) mM (Cl2) =

NA = 6,02 10 23 mol -1

m M (Cl 2) = ?

Cevap: Bir klor molekülünün kütlesi 11,79 · 10 -23 gr'dır.

Yapısal parçacıkların sayısı (miktarı) N(X) bu maddenin miktarı aşağıdaki formülle hesaplanır:

Örnek 4. 0,3 mol nitrojende kaç molekül vardır?

D
Çözüm:

NA = 6,02 10 23 mol -1,

N(N 2) = υ(N 2) · N A = 0,3 mol · 6,02 · 10 23 mol -1 = 1,8 · 10 23.
yani:

υ(N2) = 0,3 mol

Cevap: 0,3 mol nitrojende 1,8 x 10 23 molekül bulunur.

Örnek 5. 0,3 mol nitrojende kaç nitrojen atomu vardır?

D
Çözüm:

N(N) = υ(N) · N A .

1 mol N2 molekülü 2 mol nitrojen atomu N içerir, dolayısıyla

υ(N) = 2υ(N 2) = 2 · 0,3 mol = 0,6 mol.

N(N) = 0,6 mol · 6,02 · 10 23 mol -1 = 36,12 · 10 22.
yani:

υ(N2) = 0,3 mol

Cevap: 0,3 mol nitrojen 36,12 · 10 22 nitrojen atomu içerir.

Örnek 6. Hangi amonyak NH3 kütlesi, 54 g ağırlığındaki su H20'da bulunan kadar molekül içerir?

D
Çözüm:

1) M(H20) = 18 g/mol, M(NH3) = 17 g/mol;

2)
;

3) υ(NH3) = υ(H20) = 3 mol;

4) m(NH3) = υ(NH3) M(NH3) = 3 mol 17 g/mol = 51 g.
yani:

m(H20) = 54g

υ(NH3) = υ(H20)

Cevap: 51 g ağırlığındaki amonyak, 54 g ağırlığındaki sudaki molekül sayısı kadar molekül içerir.

Anahtar kelimeler ve terimler

Ruslar	İngilizce	Fransızca	Arapça
ölçüm	ölçmek	ölçümcü	يقيس
İyon	iyon	iyon	أيون
miktar	miktar	nicelik	كمية
Mol	mol	mol	مول
devamlı	devamlı	devamlı	ثابت؛دائم؛مستمر
bölmek	bölmek	bölücü, ayırıcı	يقسم
kimyasal formül	kimyasal formül	formül kimyası	قانون؛
sayı	sayı	isim	رقم ؛عدد

^ Dikkat etmek!

1) Ne içerir Ne

Mol içerir 6.02 10 23 parçacıklar.

2) o kadar... o kadar

Bir mol, 12 gram ağırlığındaki karbondaki atomların sayısı kadar parçacık içerir.

3) Ne ifade edilir Ne

Bir maddenin molar kütlesi ifade edilir mol başına gram (g/mol) cinsinden.

Güvenlik soruları

Madde miktarı nedir?
Bir maddenin miktarını ifade etmek için hangi birimler kullanılır?
Köstebek nedir?
Avogadro sabiti neyi gösterir?
Molar kütle nedir? Molar kütle hangi birimlerle ifade edilir?
Nasıl hesaplanır: a) molar kütle; b) madde miktarı;

c) maddenin kütlesi; d) bir molekülün, atomun kütlesi; d) atom sayısı,

Moleküller mi?

Bağımsız çalışma için görevler

1. Maddelerin molar kütlelerini hesaplayın: a) I 2, b) O 3, c) P 2 O 5, d) HCl,

E) Cl 2, f) H3PO 4, g) NH4 NO 3, h) Mg(NO 3) 2.

2. Ne miktarda madde bulunur: a) sülfürik asit H2S04'te

9,8 gram ağırlığında; b) 11,2 g ağırlığındaki KOH'da; c) 0,56 g ağırlığındaki demirde mi?

3. Aşağıdakilerin kütlesini hesaplayın: a) moleküler hidrojen H2 miktarı

Maddeler 2 mol; b) maddenin atomik oksijen miktarı

3 mol; c) 0,3 mol madde miktarına sahip su.

4. Moleküllerin kütlesini hesaplayın: a) O 3, b) O 2, c) H 2 SO 4.

5. Aşağıdakilerde kaç molekül bulunur: a) 3,4 g ağırlığında amonyak NH3; b) içinde

4 g ağırlığında Hidrojen H2; c) 49 g ağırlığındaki sülfürik asit H2S04'te?

6. Tüm elementlerin kaç atomu bulunur: a) amonyak NH3'te

3,4 gram ağırlığında; b) 4 g ağırlığında hidrojen H2 içinde; c) sülfürik asitte H2S04

49 gram ağırlığında mı?

7. Hidrojen klorür HCl'nin kütlesi ne kadar çok molekül içerir?

49 gr ağırlığındaki suda mı?

8. Hidrojen H2'nin kütlesi, içinde bulunan atom sayısı kadar atom içerir.

Kükürt S'nin ağırlığı 6,4 gram mı?

§ 8. Kimyasal formüller. Maddenin kütle oranı.

Kimyasal formüller kullanılarak yapılan hesaplamalar

Bir maddenin bileşimi kimyasal formüller kullanılarak ifade edilir.

^ Kimyasal formül - bu şartlı Kimyasal semboller kullanılarak bir maddenin bileşiminin kaydedilmesi ve (gerekirse) indeksler.

Şunu okuyoruz: "beş-kül-iki-o."

Temsil ettiği şey: beş molekül su.

dizin (bir moleküldeki belirli bir elementin atom sayısını gösterir)

katsayı (molekül sayısını gösterir)

Kimyasal formül gösterir:

Yüksek kaliteli kompozisyon (madde hangi elementlerden oluşur);
Kantitatif bileşim (molekülde her bir elementin kaç atomu bulunur);
Bir maddenin bir molekülü .

Örneğin, H 2 SO 4 (kül-iki-es-o-dört) formülü şunu gösterir:

bir sülfürik asit molekülü hidrojen, sülfür ve oksijen atomlarından oluşur;
molekül iki hidrojen atomu, bir kükürt atomu ve dört oksijen atomu içerir;
bir molekül sülfürik asit;
H 2 SO 4 karmaşık bir maddedir çünkü farklı kimyasal elementlerin atomlarından oluşur.

O3 (o-üç) formülü şunu gösterir:

ozon molekülü oksijen atomlarından oluşur;
molekül üç oksijen atomu içerir;
bir ozon molekülü;
O3 basit bir maddedir çünkü tek elementin atomlarından oluşur.

İle kimyasal formül Olabilmek hesaplamak:

maddenin bağıl moleküler ağırlığı;
maddedeki her bir elementin kütle oranı (bir birimin kesirleri veya yüzde olarak).

Maddenin kütle oranı bir tutumdur kitleler verildi maddeler sistemdeki tüm sistemin kütlesi .

burada ω(X) (ω – “omega” şeklinde okunur) – X maddesinin kütle oranı; m(X) – X maddesinin kütlesi; m tüm sistemin kütlesidir.

^ Elementin kütle oranı bir tutumdur elementin toplam atom kütlesi İle bağıl molekül ağırlığı .

burada n, elementin atom sayısıdır; Ar, elementin bağıl atom kütlesidir;

Bay – bağıl molekül ağırlığı.

Kütle oranı, bir birimin kesirleri veya yüzde olarak ifade edilir.

Örnek 1. Kalsiyum karbonat CaC03'ün bağıl moleküler ağırlığını hesaplayın. CaCO3'teki her bir elementin kütle fraksiyonunu belirleyin.

D
Çözüm:

Ar(Ca) = 40, Ar(O) = 16, Ar(C) = 12

Bay(CaCO3) = 40 + 12 + 3 16 =100

yani:

ω
veya %40;
(Ca) = ?

veya %12;

veya %48.

Cevap: Bay(CaCO3) = 100; kalsiyumun kütle oranı 0,4; karbon – 0,12;

Oksijen – 0,48.

Anahtar kelimeler ve terimler

Ruslar	İngilizce	Fransızca	Arapça
hesaplamak	hesaplamak	hesap makinesi	يحسب؛يعد
Paylaşmak	kısım, kısım	kısım, parti	جزء
nitel	nitel	vasıf	نوعي؛ذو علاقة بالنوع
nicel	nicel	niceliksel	كمي؛مقداري
yığın	yığın	yığın	كتلي
tanım	tanım	tanım	تعريف؛تحديد
yüzde	yüzde	dökme yüzde	نسبة مئوية
sistem	sistem	sistem	نظام
formül	formül	formül	قانون؛

^ Dikkat etmek!

1) Ne ifade etmek (tasvir etmek) neyle

Maddenin bileşimi tasvir edilmiştir kullanarak kimyasal

formüller.

2) Ne gösteriler Ne

Kimyasal formül gösteriler molekül bileşimi.

3) Ne içerir Ne

Molekül içerir iki hidrojen atomu, bir kükürt atomu ve

dört oksijen atomu.

4) dahil Ne dahil Ne

Dahil moleküller dahil üç oksijen atomu.

5) ne için (datif durum) mümkün + mastar + Ne

Kimyasal formüle göre hesaplanabilir akraba

moleküler ağırlık.

Güvenlik soruları

Kimyasal formülü nedir?
Neyi gösterir: a) kimyasal formül; b) indeks;

c) katsayı?

Kütle kesri nedir?

Bağımsız çalışma için görevler

1. Formülleri yazın:

Sodyum - iki - o

Potasyum - iki - es

Kül - en - o - üç

Kül - iki - es - o - dört

Alüminyum – iki – es – o – dört – üç kez

Ferum - o - kül - üç kez

Çinko - o - kül - iki kez

Manganez - o

2. Formüllerin adlarını okuyup yazın:

P2O5

BaSO4

3. Aşağıdakileri içeren maddelerin formüllerini yazın: a) bir atom

Kükürt ve üç oksijen atomu; b) iki sodyum atomu ve bir kükürt atomu;

B) iki hidrojen atomu, bir kükürt atomu ve üç oksijen atomu;

D) bir kurşun atomu, iki nitrojen atomu ve altı oksijen atomu;

D) bir kalsiyum atomu ve iki klor atomu.

4. Kimyasal semboller veya formüllerle etiketleyin: a) iki atom

Sülfür; b) üç nitrojen atomu; c) yedi su molekülü; d) bir klor atomu;

D) beş bakır atomu; e) üç molekül sülfürik asit.

5. Maddelerin bağıl moleküler kütlelerini hesaplayın: a) H3AsO4;

B) MgCl2; c) Fe2(S04)3; d) Al203; e) Ca3 (PO 4) 2. Kütleyi belirle

Bu maddelerdeki her bir elementin oranı.