Læringsmål
- At lære, hvordan molmassen af atomer og molekyler udtrykkes.
Nu da vi har introduceret molet og øvet os i at bruge det som omregningsfaktor, stiller vi det indlysende spørgsmål: Hvorfor er molet netop det antal ting? Hvorfor er det \(6,022 \ gange 10^{23}\) og ikke \(1 \ gange 10^{23}\) eller endda \(1 \ gange 10^{20}\)?
Tallet i et mol, Avogadros tal, er relateret til de relative størrelser af atomare masseenheder og grammasseenheder. Mens et brintatom har en masse på ca. 1 u, har 1 mol H-atomer en masse på ca. 1 gram. Og mens et natriumatom har en masse på ca. 23 u, har 1 mol Na-atomer en masse på ca. 23 gram.
Et mol af et stof har den samme masse i gram, som et atom eller molekyle har i atommasseenheder. De tal i det periodiske system, som vi identificerede som atomernes atommasser, fortæller os ikke kun massen af et atom i u, men fortæller os også massen af 1 mol atomer i gram.
Et mol af et stof har den samme masse i gram, som et atom eller molekyle har i atommasseenheder.
Eksempel \(\PageIndex{1}\): Mol til masseomregning med grundstoffer
Hvad er massen af hver mængde?
- 1 mol Al-atomer
- 2 mol U-atomer
Løsning
- Et mol Al-atomer har en masse i gram, der numerisk set svarer til aluminiumets atommasse. Det periodiske system viser, at Al’s atommasse (afrundet til to decimaler) er 26,98, så 1 mol Al-atomer har en masse på 26,98 g.
- I henhold til det periodiske system har 1 mol U en masse på 238,0 g, så massen af 2 mol er dobbelt så stor, eller 476,0 g.
Ovelse \(\PageIndex{1}\): Omregning af mol til masse med grundstoffer
Hvad er massen af hver mængde?
- 1 mol Au-atomer
- 5 mol Br-atomer
Svar a:
197,0 g
Svar b:
5 mol Br-atomer x 79,90 g/mol = 399,5 g
Molebegrebet kan også udvides til at omfatte masserne af formelenheder og molekyler. Massen af 1 mol molekyler (eller formelenheder) i gram svarer numerisk til massen af et molekyle (eller en formelenhed) i atomare masseenheder. F.eks. har et enkelt molekyle O2 en masse på 32,00 u, og 1 mol O2-molekyler har en masse på 32,00 g. Som med atomare masseenhedsbaserede masser skal man for at få massen af 1 mol af et stof blot summere masserne af de enkelte atomer i stoffets formel. Massen af 1 mol af et stof kaldes dets molarmasse, uanset om stoffet er et grundstof, en ionisk forbindelse eller en kovalent forbindelse.
Eksempel \(\PageIndex{2}\): Omregning af mol til masse med forbindelser
Hvad er massen af 1 mol af hvert stof?
- NaCl
- bilirubin (C33H36N4O6), det vigtigste pigment i galde (et leversekret)
Løsning
- Summerer man molarmasserne af atomerne i formelenheden NaCl, får man
| 1 molarmasse af Na: | 22.99 g |
| 1 Cl-molarmasse: | 35,45 g |
| Total: | 58,44 g |
Massen af 1 mol NaCl er 58,44 g.
- Multiplicerer man den molare masse for hvert atom med antallet af atomer af den pågældende type i bilirubins formel og adderer resultaterne, får man
| 33 C molarmasse: | 33 × 12.01 g | 396,33 g |
| 36 H-molarmasse: | 36 × 1,01 = | 36.36 g |
| 4 N molarmasse: | 4 × 14.01 = | 56.04 g |
| 6 O molarmasse: | 6 × 16.00 = | 96.00 g |
| Total: | 584,73 g |
Massen af 1 mol bilirubin er 584,73 g.
Ovelse \(\PageIndex{2}\): Omregning af mol til masse med forbindelser
Hvad er massen af 1 mol af hvert stof?
- bariumsulfat (BaSO4), der bruges til at tage røntgenbilleder af mave-tarmkanalen
- adenosin (C10H13N5O4), en bestanddel af cellekerner, der er afgørende for celledeling
Svar a:
233,36 g
Svar b:
267,28 g
Vær forsigtig, når du tæller atomer. I formler med polyatome ioner i parenteser anvendes subscriptet uden for parenteserne på hvert atom inden for parenteserne. For eksempel kræver den molare masse af Ba(OH)2 summen af 1 masse af Ba, 2 masser af O og 2 masser af H:
| 1 Ba molarmasse: | 1 × 137.3 g = | 137,3 g | |
| 2 O molarmasse: | 2 × 16,00 g = | 32.00 g | |
| 2 H molarmasse: | 2 × 1.01 g = | 2.02 g | |
| Total: | 171.32 g |
Da molarmassen er defineret som massen for 1 mol af et stof, kan vi henvise til molarmassen som gram pr. mol (g/mol). Divisionstegnet (/) antyder “per”, og “1” er implicit i nævneren. Således kan den molare masse af bilirubin udtrykkes som 584,73 g/mol, hvilket kan læses som “fem hundrede firogfirs punkt treoghalvfjerdsindstyve gram pr. mol.”
Konceptgennemgang øvelser
- Hvordan bestemmes grundstoffernes molarmasser?
- Hvordan bestemmes molarmasser af forbindelser?
Svar
- Grundstoffernes molarmasser er den samme numeriske værdi som masserne af et enkelt atom i atommasseenheder, men i stedet i enheder af gram.
- Forbindelsers molarmasser beregnes ved at lægge molarmasserne af deres atomer sammen.
Nøgleudtryk
- Molmassen af mol af atomer og molekyler udtrykkes i enheder af gram.
Opgaver
-
Hvad er den molare masse af Si? Hvad er den molare masse af U?
-
Hvad er den molare masse af Mn? Hvad er den molare masse af Mg?
-
Hvad er den molare masse af FeCl2? Hvad er den molare masse af FeCl3?
-
Hvad er den molare masse af C6H6? Hvad er den molare masse af C6H5CH3?
-
Hvad er den molare masse af (NH4)2S? Hvad er den molare masse af Ca(OH)2?
-
Hvad er den molare masse af (NH4)3PO4? Hvad er den molare masse af Sr(HCO3)2?
-
Aspirin (C9H8O4) er et analgetikum (smertestillende middel) og et antipyretisk middel (febernedsættende middel). Hvad er aspirins molarmasse?
-
Ibuprofen (C13H18O2) er et analgetikum (smertestillende middel). Hvad er den molare masse af ibuprofen?
-
Morfin (C17H19NO3) er et narkotisk smertestillende middel. Hvad er massen af 1 mol morfin?
-
Heroin (C21H23NO5) er et narkotisk stof, som er et derivat af morfin. Hvad er massen af 1 mol heroin?
Svar
1. 28,09 g/mol; 238,0 g/mol
2. 54,94 g/mol; 24,31 g/mol
3. 126,75 g/mol; 162.20 g/mol
5. 68,16 g/mol; 74,10 g/mol
7. 180,17 g/mol
9. 285.37 g
10. 369.45 g