Obiective de învățare
- Învățați cum se exprimă masele molilor de atomi și molecule.
Acum că am introdus molul și am exersat folosirea lui ca factor de conversie, ne punem întrebarea evidentă: de ce este molul acel anumit număr de lucruri? De ce este \(6,022 \ ori 10^{23}\) și nu \(1 \ ori 10^{23}\) sau chiar \(1 \ ori 10^{20}\)?
Numărul din mol, numărul lui Avogadro, este legat de dimensiunile relative ale unității de masă atomică și ale unităților de masă gramatică. În timp ce un atom de hidrogen are o masă de aproximativ 1 u, 1 mol de atomi de H are o masă de aproximativ 1 gram. Și întrucât un atom de sodiu are o masă aproximativă de 23 u, 1 mol de atomi de Na are o masă aproximativă de 23 de grame.
Un mol dintr-o substanță are aceeași masă în grame pe care o are un atom sau o moleculă în unități de masă atomică. Numerele din tabelul periodic pe care le-am identificat ca fiind masele atomice ale atomilor nu numai că ne spun masa unui atom în u, dar ne spun și masa în grame a 1 mol de atomi.
Un mol dintr-o substanță are aceeași masă în grame pe care o are un atom sau o moleculă în unități de masă atomică.
Exemplu \(\PageIndex{1}\): Conversia molilor în masă cu elemente
Care este masa fiecărei cantități?
- 1 mol de atomi de Al
- 2 mol de atomi de U
Soluție
- Un mol de atomi de Al are o masă în grame care este echivalentă numeric cu masa atomică a aluminiului. Tabelul periodic arată că masa atomică (rotunjită la două zecimale) a Al este 26,98, deci 1 mol de atomi de Al are o masă de 26,98 g.
- Conform tabelului periodic, 1 mol de U are o masă de 238,0 g, deci masa a 2 moluri este de două ori mai mare, sau 476,0 g.
Exercițiu \(\PageIndex{1}\): Conversia molilor în masă cu elemente
Care este masa fiecărei cantități?
- 1 mol de atomi de Au
- 5 mol de atomi de Br
Răspuns a:
197,0 g
Răspuns b:
5 moli de atomi de Br x 79,90 g/mol = 399,5 g
Conceptul de mol poate fi extins și la masele unităților de formulă și ale moleculelor. Masa de 1 mol de molecule (sau unități de formulă) în grame este echivalentă numeric cu masa unei molecule (sau unități de formulă) în unități de masă atomică. De exemplu, o singură moleculă de O2 are o masă de 32,00 u, iar 1 mol de molecule de O2 are o masă de 32,00 g. Ca și în cazul maselor bazate pe unități de masă atomică, pentru a obține masa de 1 mol dintr-o substanță, pur și simplu adunăm masele atomilor individuali din formula substanței respective. Masa de 1 mol a unei substanțe este denumită masa molară a acesteia, indiferent dacă substanța este un element, un compus ionic sau un compus covalent.
Exemplu \(\PageIndex{2}\): Conversia molilor în masă cu ajutorul compușilor
Care este masa a 1 mol din fiecare substanță?
- NaCl
- bilirubină (C33H36N4O6), principalul pigment prezent în bilă (o secreție hepatică)
Soluție
- Sumând masele molare ale atomilor din unitatea de formulă NaCl rezultă
| 1 masă molară de Na: | 22.99 g |
| 1 Cl masă molară: | 35,45 g |
| Total: | 58,44 g |
Masa a 1 mol de NaCl este de 58,44 g.
- Multiplicând masa molară a fiecărui atom cu numărul de atomi de acel tip din formula bilirubinei și adunând rezultatele, obținem
| 33 Masa molară a C: | 33 × 12.01 g | 396,33 g |
| 36 Masa molară H: | 36 × 1,01 = | 36.36 g |
| 4 Masa molară a N: | 4 × 14.01 = | 56.04 g |
| 6 Masa molară a O: | 6 × 16.00 = | 96.00 g |
| Total: | 584,73 g |
Masa a 1 mol de bilirubină este de 584,73 g.
Exercițiu \(\PageIndex{2}\): Conversia molilor în masă cu ajutorul compușilor
Care este masa a 1 mol din fiecare substanță?
- sulfat de bariu (BaSO4), utilizat pentru efectuarea de radiografii ale tractului gastro-intestinal
- adenozină (C10H13N5O4), o componentă a nucleelor celulare esențială pentru diviziunea celulară
Răspuns a:
233,36 g
Răspuns b:
267,28 g
Aveți grijă când numărați atomii. În formulele cu ioni poliatomici între paranteze, indicele din afara parantezelor se aplică fiecărui atom din interiorul parantezelor. De exemplu, masa molară a Ba(OH)2 necesită suma a 1 masă de Ba, 2 mase de O și 2 mase de H:
| 1 masă molară de Ba: | 1 × 137.3 g = | 137,3 g |
| 2 Masa molară a O: | 2 × 16,00 g = | 32.00 g |
| 2 H masă molară: | 2 × 1.01 g = | 2.02 g |
| Total: | 171.32 g |
Pentru că masa molară este definită ca fiind masa pentru 1 mol dintr-o substanță, ne putem referi la masa molară ca grame pe mol (g/mol). Semnul de împărțire (/) implică „per”, iar „1” este implicat în numitor. Astfel, masa molară a bilirubinei poate fi exprimată ca 584,73 g/mol, care se citește ca „cinci sute optzeci și patru virgulă șaptezeci și trei de grame pe mol.”
Exerciții de revizuire a conceptelor
- Cum se determină masele molare ale elementelor?
- Cum se determină masele molare ale compușilor?
Răspunsuri
- Masele molare ale elementelor au aceeași valoare numerică ca și masele unui singur atom în unități de masă atomică, dar în schimb în unități de grame.
- Masele molare ale compușilor se calculează prin însumarea maselor molare ale atomilor lor.
Key Takeaway
- Masa molilor de atomi și molecule se exprimă în unități de grame.
Exerciții
-
Care este masa molară a Si? Care este masa molară a lui U?
-
Care este masa molară a lui Mn? Care este masa molară a Mg?
-
Care este masa molară a FeCl2? Care este masa molară a FeCl3?
-
Care este masa molară a C6H6? Care este masa molară a C6H5CH3?
-
Ce masă molară are C6H5CH3?
-
Care este masa molară a (NH4)2S? Care este masa molară a Ca(OH)2?
-
Care este masa molară a (NH4)3PO4? Care este masa molară a Sr(HCO3)2?
-
Aspirina (C9H8O4) este un analgezic (analgezic) și antipiretic (reductor de febră). Care este masa molară a aspirinei?
-
Ibuprofenul (C13H18O2) este un analgezic (analgezic). Care este masa molară a ibuprofenului?
-
Morfina (C17H19NO3) este un analgezic narcotic. Care este masa a 1 mol de morfină?
-
Heroina (C21H23NO5) este un drog narcotic care este un derivat al morfinei. Care este masa a 1 mol de heroină?
Răspunsuri
1. 28,09 g/mol; 238,0 g/mol
2. 54,94 g/mol; 24,31 g/mol
3. 126,75 g/mol; 162,0 g/mol.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