Химические формулы. Относительная атомная и молекулярная массы (Часть 2)

Атомная масса химических элементов крайне мала.

Водород является наиболее легким элементом. Его атомная масса составляет

m(Н) = 0, 000 000 000 000 000 000 000 000 001 663 г = 1,663*10-27 кг

Уран признан самым тяжелым элементом. Значение его атомной массы соответствует

m(U) = 0, 000 000 000 000 000 000 000 395 г = 3,95*10-22 кг

Массы атомов остальных элементов из периодической системы также крайне малы

Записывать и потом считывать такие значения затруднительно. В связи с этим для определения атомной массы была разработана единая система. Для вычисления этих показателей используются относительные единицы — атомные единицы массы.

Атомная единица массы (1a.e.m.) равняется одной двенадцатой доли массы атома углерода

1a.e.м. =   m(C) = 1.667*10-27 кг

Определение относительной массы атома

Относительную атомную массу обозначают Ar, при этом r является первой буквой английского слова «reletive», которое переводится как «относительный». Следовательно, если данная величина относительна, она не обладает единицами измерения.

Относительная атомная масса — безмерная величина, равная отношению средней массы атома конкретного элемента к одной двенадцатой части массы атома углерода mam

Ar =  =

Показатель относительной атомной массы можно узнать из периодической системы. Для удобства вычислений при подсчете их округляют до целой единицы.

Вспомним правила округления

Если в числе после запятой расположена цифра менее 5, число сохраняется неизменным. Если после запятой располагается цифра 5 и более, число повышается на одну единицу.

В периодической системе относительная атомная масса железа указана как  55,847. Применяя правило округления, получается, что данная величина равняется 56.

Относительная атомная масса меди равняется 63,546, если округлить, то получается число 64.

Относительная масса атома свинца составляет 207,19, а при округлении эта величина равна 207.

Относительная молекулярная масса

Посмотрим, как находиться относительная молекулярная масса вещества. Эта величина обозначается буквой Mr, где r свидетельствует о ее относительности, то есть безмерности.

Относительная молекулярная масса равняется суммарному значению относительных атомных масс всех химических элементов, присутствующих в составе конкретной молекулы с учетом их количества атомов.

Mr =  ,

где количество атомов отдельного элемента,

— относительная атомная масса конкретного элемента, присутствующего в структуре молекулы.

Необходимо рассчитать значение относительной молекулярной массы воды. Молекула вещества содержит атом водорода, в количестве двух штук, и атом кислорода. Молекулярная масса воды рассчитывается как результат сложения относительных атомных масс водорода и кислорода с учетом их индексов.

Получаем

Mr(Н2О) = n(H)*Ar(H) + n(O)*Ar(O)

Mr(Н2О) = 2 х 1 + 1 х 16 = 18

Молекулярная масса воды равняется 18.

Вычислите, во сколько раз масса кислорода превышает массу водорода (самого легкого элемента).

Атом кислорода тяжелее атома водорода в 16 раз.

= 16

По аналогии, атом углерода превышает массу атома водорода в 12 раз

= 12

Масса молекулы воды больше массы атома водорода в 18 раз

= 18

Эти величины наглядно показывают во сколько раз масса атома конкретного химического элемента превышает массу атома водорода.

Химическая формула заключает в себе основную информацию о веществе. К примеру, формула углекислого газа (CO2) представляет такую информацию:

1. вещество — углекислый газ
2. качественный состав — в структуре присутствует 2 элемента — углерод и кислород
3. тип вещества — сложное вещество
4. количественный состав — одна молекула включает атом углерода и атом кислорода, в количестве двух штук.
5. относительная молекулярная масса углекислого газа составляет —

Mr(CO2) =  1*12 + 2*16 = 44