Molar Kütle Nasıl Hesaplanır?

Artículo revisado y aprobado por nuestro equipo editorial, siguiendo los criterios de redacción y edición de YuBrain.


Molar kütlenin hesaplanması, kimyasal bileşiklerin kütlesini veya hacmini içeren herhangi bir stokiyometrik hesaplamayı gerçekleştirmek için esastır. Bu, hem kimyasal reaksiyonlar hem de bilim tarafından bilinen farklı bileşik türlerinin bileşimi ile ilgili hesaplamaları içerir.

Molar kütle nedir?

Adından da anlaşılacağı gibi, molar kütle, bir mol atom, molekül veya formül biriminin kütlesinden başka bir şey değildir. Yani, bu parçacıkların bir Avogadro sayısının veya aynısı olan 6.022.1023 parçacığın kütlelerinin toplamını temsil eder .

Molar kütle, mol başına kütle veya mol başına kütle -1 cinsinden ifade edilir . Bilimsel alanda ve Uluslararası Birimler Sistemini benimseyen çoğu ülkede en sık kullanılan birimler g/mol’dür.

Ancak mühendislikte sıklıkla kullanılan başka birimler de vardır, örneğin kg/mol; Birleşik Devletler ve Liberya gibi emperyal birim sisteminin kullanıldığı ülkelerde, genellikle lb/lb-mol kullanılır.

Molar Kütleyi Hesaplama Adımları

Molar kütlenin hesaplanması çok basittir. Tek ihtiyacımız olan, kimyasal bir maddeyi oluşturan tüm atomların molar kütlelerini toplamak. Bunu yapmak için sadece periyodik bir tabloya ihtiyacımız var ve maddenin kimyasal formülünü biliyoruz. Herhangi bir bileşik veya kimyasal maddenin molar kütlesini hesaplamak için gerekli adımlar aşağıdadır.

Adım 1: Kimyasal formülü yazın ve hangi elementlerin mevcut olduğunu belirleyin

Hem elementler hem de kimyasal bileşikler olan kimyasal maddeler , farklı kimyasal formül türleri ile temsil edilebilir. En basit durumda formül, maddeyi oluşturan elementlerin sıralı bir listesi ve mevcut her bir elementin atom sayısıdır.

Bununla birlikte, molar kütlenin hesaplanmasını zorlaştıran yapısal formüllerin sunulduğu durumlar vardır, bu nedenle bu tür yapısal formüllerin okunması kolay moleküler formüllere dönüştürülmesi tercih edilir.

Örnek:

Aşağıdaki şekil, sodyum 2-oksopropanoatın yapısal formülünü göstermektedir. Yapı yazıldığı için molar kütleyi belirlemek zordur, bu yüzden ilk adım yapısal formülü alıp moleküler formülünü belirlemektir.

Molar kütle nasıl hesaplanır?

Gördüğünüz gibi bu durumda bileşik karbon, hidrojen, oksijen ve sodyum atomlarından oluşuyor.

Adım 2: Mevcut her elementin atom sayısını sayın

İhtiyacımız olan ikinci önemli bilgi, bileşikteki her bir türdeki atomların sayısıdır. Bu sayı, basit moleküler formüle sahip olduğumuz durumlarda belirgindir. Bunun nedeni, basit moleküler formülün, söz konusu öğenin yapıda kaç kez göründüğünü gösteren bir alt simgeyle birlikte, maddeyi oluşturan her bir öğenin sembollerinin tam olarak bir listesinden oluşmasıdır. Bununla birlikte, parantezler ve diğer gruplama işaretleri içeren moleküler formüllerde dikkatli olunmalıdır, çünkü bu parantezlerdeki alt simgeler tüm dahili alt simgelerle çarpılır.

Daha sonra hesaplamaları kolaylaştırmak için bu bilgileri küçük bir tabloda düzenlemek uygundur. Her elementin sembolüne ve her türdeki atom sayısına ek olarak, iki sütun ve bir satır daha ekleyeceğiz:

  • Her elementin atomik kütlesi için bir sütun
  • Her bir elementin bileşiğin molar kütlesine katkıda bulunduğu toplam molar kütle için başka bir sütun.
  • Toplam molar kütlenin hesaplanması için sonunda bir satır.

Örnek:

Yukarıda gösterilen sodyum 2- oksopropanoat durumunda, formül C3H3NaO3’tür , dolayısıyla bu bileşik 3 C atomu, 3 H atomu, 1 Na atomu ve 3 O atomu içerir.Tablo şöyle görünür:

eleman atom sayısı Atom kütlesi (bağıl) Öğe başına toplam kütle (bağıl)
C. 3    
H 3    
na 1    
HERHANGİ BİRİ 3    
    TOPLAM MOLAR KÜTLE =  

Toplam atom sayısı, molar kütlenin hesaplanmasıyla ilgili değildir , ancak bazı stokiyometrik hesaplamalarda yararlıdır.

NOT: Hidrasyon suları içeren bileşik formüllere dikkat edilmelidir. Birincisi, molar kütlenin hesaplanması sırasında suyun hidrojen ve oksijen atomlarını bu atomların toplam sayısına eklemeyi unutmak çok yaygın olduğu için. İkinci olarak, hidrasyon suları genellikle susuz bileşiğin birimi başına mevcut olan su moleküllerinin sayısını gösteren bir katsayıya sahip olduğundan, bu da suda bulunan H ve O atomlarının toplam sayısının molar kütleyi hesaplamak için söz konusu katsayı ile çarpılması gerektiği anlamına gelir. doğru şekilde.

Örnek:

Bakır (II) sülfat pentahidrat durumunda, her bir bakır sülfat birimi, tam formülle gösterildiği gibi 5 su molekülü ile ilişkilidir: CuS04 ·5H20. Bu durumda , toplam hidrojen sayısı 5 x 2’dir. = 10 ve toplam oksijen sayısı 4 + 5 x 1 = 9’dur.

Adım 3: Periyodik tablodaki elementlerin atomik kütlelerini bulun

İlgili molar atomik kütlelerin değerleri herhangi bir periyodik tabloda bulunabilir. Bunlar aslında her bir elementin bağıl atomik kütlesini gösterir, ancak bu sayısal olarak molar kütleye eşittir, bu nedenle tek yapmanız gereken g/mol (veya sistemi kullanıyorsanız lb/lb-mol) birimlerini eklemektir. . emperyal) hesaplamaların sonucunu yerleştirirken.

Periyodik tablo, atom numaralarına göre sıralanmış bilinen tüm elementleri listeler. Her öğe, değişen miktarlarda bilgi içeren bir hücrededir, ancak neredeyse tümü bir yerlerde göreli atomik kütleleri içerir. Hangi verilerin atom kütlesine karşılık geldiğini bilmek için, genellikle geçiş metallerinin üzerindeki boşlukta bulunan lejantlara bakmalısınız.

Aşağıdaki şekil, söz konusu periyodik tabloda her bir elementin bağıl atomik kütlesinin göründüğü alanı vurgulayarak bu efsanenin bir örneğini göstermektedir.

Periyodik tablodaki atomik kütleyi tanımlayın

Gördüğümüz gibi, bu durumda atomik kütleler, her hücrenin sol üst köşesinde bulunan verilere karşılık gelir. Ancak bu her zaman böyle değildir, bu nedenle yanlış verileri kullanmaktan kaçınmak için açıklamayı her zaman gözden geçirmek önemlidir.

İhtiyacımız olan tüm elementler yerleştirildikten sonra, tabloyu ilgili atom kütleleriyle doldururuz.

Örnek

Sodyum 2-oksopropanoat örneğiyle devam edersek, atomik kütleleri ekledikten sonra tablo şöyle görünür:

eleman atom sayısı _ Atom kütlesi (bağıl) Öğe başına toplam kütle (bağıl)
C. 3 12.011  
H 3 1.008  
na 1 22.990  
HERHANGİ BİRİ 3 15.999  
    TOPLAM MOLAR KÜTLE =  

Adım 4: Çarpın ve ekleyin

Her bir elementin bileşiğin molar kütlesine katkıda bulunduğu toplam kütleyi bulmak için, her birinin atomik kütlesini formülde bulunan o tipteki atomların sayısıyla çarpmamız gerekir. Bu işlem gerçekleştirildikten sonra, molar kütleyi elde etmek için tüm sonuçlar eklenir. Bu noktada ilgili birimler ( duruma göre g/mol veya lb/lb-mol) eklenir .

Örnek

Örneğimizde bu, ikinci ve üçüncü sütundaki değerleri çarpmak, sonuçları son sütuna yerleştirmek ve ardından molar kütleyi elde etmek için bu değerleri toplamak anlamına gelir:

eleman atom sayısı _ Atom kütlesi (bağıl) Öğe başına toplam kütle (bağıl)
C. 3 12.011 36.033
H 3 1.008 3.024
na 1 22.990 22.990
HERHANGİ BİRİ 3 15.999 47.997
    TOPLAM MOLAR KÜTLE = 110.044 gr/mol

Molar kütle, atomik kütle, moleküler kütle ve formül kütlesi

Molar kütlenin nasıl hesaplanacağını öğrenmeden önce, sıklıkla karıştırılan bazı ilgili kavramlara kısaca açıklık getirilmelidir. Bunlar , genellikle molar kütle ile birbirinin yerine kullanılan atomik kütle, moleküler kütle ve formül kütlesi kavramlarıdır . Ancak aynı değiller.

İsimlerinden de anlaşılacağı gibi, atomik, moleküler ve formül kütlesi sırasıyla bir atomun, bir molekülün ve bir formül biriminin kütlesine karşılık gelir. Buna karşılık, molar kütle, bu tür parçacıkların bir molünün kütlesini temsil eder. Ek olarak, kütle olduklarından, bu üç değişken gram, kilogram, pound veya başka herhangi bir kütle birimi cinsinden ifade edilir, ancak atomik kütle birimi adı verilen özel bir birimin kullanılması alışılmış bir durumdur.

Farklılıklarına rağmen, mol ve atomik kütle biriminin tanımı göz önüne alındığında, ikincisi, karışıklığın kaynağını temsil eden molar kütleye sayısal olarak eşittir.

Atomik ve moleküler kütleler ve bağıl formüller

Kavramsal düzeyde, atomik kütleleri toplayarak molar kütleyi hesaplamaktan bahsetmek bir hatadır. Bununla birlikte, pratik düzeyde fark etmez, çünkü molar atomik kütleler ve amu (atomik kütle birimleri) cinsinden ifade edilen atomik kütleler sayısal olarak eşittir.

Ancak, hem bu karışıklık hem de emperyal birimlerle ilgili olası sorunlar, mutlak değerler yerine göreli kütle birimleri kullanılarak çözülür. Bu nispi kütleler, karbon-12 izotopunun kütlesinin on ikide birine bölünen ilgili atomik veya moleküler kütlelerden oluşur. Bu bölme birimlerin birbirini götürmesine neden olur ve bu nedenle tüm göreli kütleler boyutsuzdur ve karbon-12’nin mutlak veya molar kütlesinin 12’ye bölünmesiyle çarpılarak herhangi bir bağlamda kullanılabilir.

Molar Kütle Hesaplama Örneği

Ferrik sülfat heptahidratın molar kütlesinin hesaplanması

Adım 1: Bu bileşiğin formülü Fe 2 (S04 ) 3 · 7H 2 O’dur, dolayısıyla demir (Fe), kükürt (S), oksijen (O) ve hidrojenden (H) oluşur.

Adım 2: Her bir elemanın toplam sayısı:

  • inanç = 2
  • K = 1×3 = 3
  • Veya = 4×3 + 7×1 = 19
  • Y = 7 x 2 = 14
eleman atom sayısı _ Atom kütlesi (bağıl) Öğe başına toplam kütle (bağıl)
İnanç 2    
S 3    
HERHANGİ BİRİ 19    
H 14    
    TOPLAM MOLAR KÜTLE =  

Adım 3: Periyodik tablodan elde edilen bağıl atomik kütleler:

  • İnanç = 55.845
  • S = 32.060
  • VEYA = 15.999
  • H = 1.008
eleman atom sayısı _ Atom kütlesi (bağıl) Öğe başına toplam kütle (bağıl)
İnanç 2 55.845  
S 3 32.060  
HERHANGİ BİRİ 19 15.999  
H 14 1.008  
    TOPLAM MOLAR KÜTLE =  

Adım 4:

eleman atom sayısı _ Atom kütlesi (bağıl) Öğe başına toplam kütle (bağıl)
İnanç 2 55.845 111.690
S 3 32.060 96.180
HERHANGİ BİRİ 19 15.999 303.981
H 14 1.008 14.112
    TOPLAM MOLAR KÜTLE = 525,963 gr/mol

Referanslar

MOLAR KÜTLE HESAPLAMASI . (2021, 26 Ocak). UNAM için kurs. https://cursoparalaunam.com/calculo-de-la-masa-molar

Moleküler Ağırlık nasıl hesaplanır ? Örnekler ve alıştırmalar . (2021, 18 Mayıs). Unibetalar. https://unibetas.com/molecular-weight/

Moleküler ağırlık kavramı . (son). Vay. https://www.guao.org/tercer_ano/quimica/concepto_de_peso_molecular-concepto_de_peso_molecular

Molar Kütle Örnekleri . (2015, 18 Ekim). Chemistry.NET. https://www.quimicas.net/2015/10/ejemplos-de-masa-molar_18.html

Guerra M., L. (2019). Stokiyometrik reaksiyonlar . BAEH. https://www.uaeh.edu.mx/docencia/P_Presentaciones/b_sahagun/2019/lgm-quiminorganica.pdf

Meyer. (son). Güvenlik Bilgi Formu – Ferrik Sülfat Hidrat . Meyer Kimyasal Reaktifler. http://reactivosmeyer.com.mx/datos/pdf/reactivos/hds_1345.pdf

-Reklamcılık-

mm
Israel Parada (Licentiate,Professor ULA)
(Licenciado en Química) - AUTOR. Profesor universitario de Química. Divulgador científico.

Artículos relacionados