Inhalt
- TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
- Was ist ein Maulwurf?
- Ein Mol Wasserstoffgas
- Molmasse der Verbindungen
- Beispiele
Einzelne Atome und Moleküle, die Bausteine der Materie, sind zu klein, um sie mit makroskopischen Instrumenten oder Einheiten messen zu können. Daher drücken Wissenschaftler die Masse mit Atommasseneinheiten aus, die normalerweise auf amu oder AMU verkürzt werden. In der realen Welt wäre die Verwendung atomarer Masseneinheiten jedoch aufgrund der Unmengen von Atomen und Molekülen, aus denen makroskopische Größen bestehen, unpraktisch. Die Wissenschaftler haben dies erkannt und die AMU so definiert, dass die Umrechnung von mikroskopischen in makroskopische Größen problemlos möglich ist. Die Masse eines Atoms oder Moleküls in AMU ist gleich der Masse eines Mols der Atome oder Moleküle in Gramm. Ein Gramm ist ein Tausendstel Kilogramm.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Die Masse eines Elements oder Moleküls in Atommasseneinheiten entspricht der Masse eines Mols der gleichen Teilchen in Gramm. Teilen Sie die Zahl durch 1.000, um die Molmasse in Kilogramm zu erhalten.
Was ist ein Maulwurf?
Ein Mol ist eine sehr große Anzahl von Atomen oder Molekülen. Diese große Zahl, bekannt als Avogadros-Zahl, ist 6,02 x 1023. Diese Zahl wurde durch eine Reihe von Experimenten ermittelt, die über einen Zeitraum von etwa 100 Jahren von verschiedenen Forschern durchgeführt wurden. Ein Maulwurf ist für die makroskopische Welt das, was ein einzelnes Teilchen für die mikroskopische Welt ist, mit einem Unterschied: Sie können einen Maulwurf in Brüche zerlegen, aber Sie können das nicht für ein Teilchen wie ein Atom oder Molekül tun, ohne es in etwas anderes zu verwandeln.
Ein Mol Wasserstoffgas
Die Regel ist, dass die Masse eines Partikels in AMU gleich der Masse eines Mols der Partikel in Gramm ist. Zum Beispiel die Atommasse eines Wasserstoffmoleküls (H2) ist 2.016 AMU, also wiegt ein Mol Wasserstoffgas 2.016 Gramm. Da in einem Kilogramm 1.000 Gramm enthalten sind, beträgt die Masse eines Mols Wasserstoffgas (2.016 ≤ 1.000) = 0.002016 = 2.016 × 10-3 Kilogramm.
Möglicherweise haben Sie eine Menge von Partikeln, die keinen Maulwurf darstellen. Beispielsweise wiegt Ihre Wasserstoffgasprobe möglicherweise nur 2,52 x 10-4 kg. Sie können die in AMU gemessene Atommasse von Wasserstoff verwenden, um den Bruchteil eines Mols des Gases in Ihrer Probe zu berechnen. Teilen Sie einfach die Masse Ihrer Probe in Kilogramm durch die Masse eines Mols in Kilogramm. Da ein Mol Wasserstoffgas eine Masse von 2,016 x 10 & supmin; ³ kg hat und Sie 2,25 x 10 & supmin; & sup4; kg haben, haben Sie nur 1/8 Mol.
Molmasse der Verbindungen
Um die Masse einer Verbindung zu bestimmen, zählen Sie die Atome in der Verbindung anhand ihrer chemischen Formel. Schauen Sie sich die Massen der Atome an, aus denen sich das Molekül im Periodensystem zusammensetzt, addieren Sie diese Massen und Sie erhalten die Masse des Moleküls in AMU. Dies ist auch die Masse eines Mols der Verbindung in Gramm. Wenn Sie die Molmasse in Kilogramm wünschen, teilen Sie durch 1.000.
Beispiele
1. Was ist die Molmasse von Calciumcarbonat in Kilogramm?
Die chemische Formel von Calciumcarbonat in CaCO3. Aus dem Periodensystem können Sie die Masse von Calcium (Ca) mit 40,078 AMU, die von Kohlenstoff (C) mit 12,011 AMU und die von Sauerstoff (O) mit 15,999 AMU bestimmen. Multipliziert man die Sauerstoffmasse mit 3 und addiert die Kohlenstoff- und Calciummassen dazu, so erhält man die Masse des CaCO3 Molekül, das 100.086 AMU ist. Dies bedeutet, dass ein Mol Calciumcarbonat eine Masse von 100,086 Gramm hat, was (100,086 ≤ 1000) = 0,100086 Kilogramm ist.
2. Wie viele Mol enthält eine Probe Aluminium mit einem Gewicht von 5 kg?
Das Atomgewicht von Aluminium (Al) beträgt 26,982 AMU, sodass ein Mol des Metalls 26,982 Gramm oder 0,026982 Kilogramm wiegt. Eine Probe mit einem Gewicht von 5 kg enthält (5 · 0,026982) = 185,31 Mol.