“ 분자량 ”, “ 평균 원자 질량 및 “ 몰 질량 ”?

원자량 는 원자. 이 크기는 질량 이므로 달톤, 그램, 킬로그램, 파운드 (원하는 경우) 또는 기타 질량 단위로 표현할 수 있습니다. 어쨌든, 당신이 말했듯이, 이것은 상대적인 존재비에 의해 가중치를 둔 동위 원소 질량의 평균입니다. 예를 들어 $ \ ce {O} $ 의 원자 질량은 $ 15.9994 ~ \ mathrm {u} $ . $ \ mathrm {u} $ 은 통합 원자 질량 단위 의 약자이고 1u는 $ 1.661 \ times 10 ^ {-24} ~ \ mathrm {g} $ . Dalton과 정확히 동일하지만 내가 본 것에서 Dalton이라는 용어는 폴리머, 생체 분자 또는 질량 스펙트럼을 논의 할 때 더 많이 사용됩니다.

분자 질량 는 분자의 평균 질량을 나타냅니다. 다시 말하지만 이것은 질량 의 치수를가집니다. 원자 질량의 합입니다. 분자에있는 원자의. 예를 들어, $ \ ce {O2} $ 의 분자량은 $ 2 (15.9994 ~ \ mathrm {u}) = 31.9988 ~ \ mathrm {u} $ 사용중인 원자 질량이 이미 설명되어 있기 때문에 “상대 동위 원소 존재비 또는 그 어떤 것도 계산할 필요가 없습니다.”

몰 질량 는 물질의 몰당 질량을 나타냅니다. 이름이 이것을 의미합니다. 이 물질은 무엇이든 될 수 있습니다. $ \ ce {O} $ 와 같은 요소 또는 $ \ ce {O2와 같은 분자 } $ . 몰 질량의 단위는 $ \ mathrm {g ~ mol ^ {-1}} $ 이지만 수치 적으로는 위의 두 가지와 같습니다. 따라서 $ \ ce {O} $ 의 몰 질량은 $ 15.9994 ~ \ mathrm {g ~ mol ^ {-1}입니다. } $ 이고 $ \ ce {O2} $ 의 몰 질량은 $ 31.9988 ~ \ mathrm {g ~입니다. mol ^ {-1}} $ .

때때로 상대 원자 질량 ( $ A_ \ mathrm {r} $ ) 또는 상대 분자 질량 ( $ M_ \ mathrm {r} $ ). 이들은 한 입자 (원자 또는 분자)의 평균 질량 대 탄소 -12 원자 질량의 12 분의 1의 비율 으로 정의됩니다. 정의 에 따르면 탄소 -12 원자의 무게는 정확히 $ 12 ~ \ mathrm {u} $ . 이것은 아마도 예를 들어 더 명확 할 것입니다. 원자 질량이 $ 1.008 ~ \ mathrm {u} $ 인 수소의 상대 원자 질량에 대해 이야기 해 보겠습니다. $$ A_ \ mathrm {r} (\ ce {H}) = \ frac {1.008 ~ \ mathrm {u}} {\ frac {1} {12} \ times 12 ~ \ mathrm {u}} = 1.008 $ $

이것은 질량의 비율이므로 차원이 없습니다 (부착 된 단위가 없음).그러나 정의에 따라 분모는 항상 $ 1 ~ \ mathrm {u} $ 와 같으므로 상대 원자 / 분자 질량은 항상 원자 / 분자 질량과 수치 적으로 같습니다. -유일한 차이점은 단위가 없다는 것입니다. 예를 들어 $ \ ce {O} $ 의 상대 원자 질량은 15.9994입니다. $ \ ce {O2} $ 의 상대 분자량은 31.9988입니다.

결국 모든 것이 수치 적으로 동일합니다. 적절한 단위- $ \ mathrm {u} $ 및 $ \ mathrm {g ~ mol ^ {-1}} $ . $ \ mathrm {oz ~ mmol ^ {-1}} $ 의 단위를 사용하는 것을 막을 수는 없으며 더 이상 수치 적으로 동일하지 않습니다. 사용하는 양 (질량 / 몰 질량 / 상대 질량)은 계산하려는 항목에 따라 다릅니다. 방정식의 차원 분석은 여기에서 매우 편리합니다.

요약 :

• 원자 / 분자 질량 : 질량 단위
• 몰 질량 : 양당 질량 단위
• 상대 원자 / 분자량 : 단위 없음

$ \ text {u} $ 의 정의에 대한 작고 필수적인 메모입니다. $ \ ce {^ {12} C} $ 원자에 의해 정의되며 정확히 $ 12 \ text {u} $ . 이제 두더지는 $ \ ce {^ {12} C} $ 원자로도 정의됩니다. $ 12 \ text {g} $ / $ \ ce {^ {12} C} $ 은 (는) $ \ ce {^ {12} C} $ 중 정확히 $ 1 \ text {mol} $ 입니다. 그리고 $ \ ce {^ {12} C} $ 의 1 몰에는 $ 6.022 \ times 10 ^ {23}이 포함되어 있습니다. $ 원자-이 숫자를 Avogadro 상수라고합니다. 즉, $ 12 \ text {u} $ 는 $ (12 \ text {g}) / (6.022 \ times 10 ^ {23}) $ , 따라서

$$ 1 \ text {u} = \ frac {1 \ text {g}} {6.022 \ times 10 ^ {23}} = 1.661 \ times 10 ^ {-24 } \ text {g.} $$

IUPAC Gold Book 은 화학 용어에 대한 궁극적 인 참고 자료를 제공합니다.

상대 원자 질량 (원자량), $ A_ \ mathrm {r} $
단일 원자 질량 단위에 대한 원자의 평균 질량 비율입니다.

상대 원자 질량 (입력 한 평균 원자 질량)은 단일 원자 질량 단위를 기준으로 주어진 샘플에서 원소의 모든 동위 원소에 대한 가중 평균 질량으로 1로 정의됩니다. 바닥 상태에서 탄소 -12 원자 질량의 12 분의 1.

상대 분자 질량, $ M_ \ mathrm {r} $
단일 원자 질량 단위에 대한 분자 질량의 비율. 분자량 또는 상대 몰 질량이라고도합니다.

이것은 분자에있는 모든 원자의 상대 원자 질량의 합계입니다. 예를 들어 $ \ ce {H2O} $ 의 상대 분자량은 $ 1.008 + 1.008 + 15.999 = 18.015 $ .

Gold Book에는 “몰 질량”에 대한 항목이 없지만 일반적으로 사용되는 용어입니다.

몰 질량은 물질의 질량을 물질의 질량으로 나눈 값입니다. 물질의 양 (일반적으로 몰수라고 함). 따라서 단위는 $ \ mathrm {mass ~ (amount ~ of ~ substance) ^ {-1}} $ 이며 일반적으로 $ \ mathrm {g ~ mol ^ {-1}} $ . 상대 원자 또는 분자 질량은 그 물질의 몰 질량을 $ \ mathrm {1 ~ g ~ mol ^ {-1}} $ 로 나눈 값입니다. 수량입니다.

예를 들어 산소 ($ \ ce {O2} $)를 사용하겠습니다. 예제는 이해하기 더 쉽게 만들 것입니다.

우리는 질량 단위로 u, kg 및 g를 사용합니다. u의 완전한 형태는 통합 원자 질량 단위입니다. 일반적으로 사람들은 amu (원자 질량 단위) 또는 Da (Dalton)도 사용합니다. kg은 킬로그램이고 g는 그램입니다.

1 u = 한 핵의 질량 (양성자 / 중성자, 원자핵의 구성 요소). $ \ pu {1 u} = \ pu {1.66 \ times 10 ^ {− 27} kg} $.

원자량 :
산소 분자는 두 개의 산소 원자로 구성됩니다. $ \ ce {O2} $는 기본적으로 $ \ ce {O = O} $ 원자 질량은 원자 하나의 질량입니다.하나의 산소 원자의 질량은 $ \ pu {(15.9994 \ pm 0.0004) u} $ 또는 대략 $ \ pu {16 u} $입니다.

분자 질량 :
산소 분자 (즉, $ \ ce {O2} $ 분자 (전체 $ \ ce {O = O} $ 엔티티)의 질량). 따라서 산소 한 분자의 질량은 $ 2 \ times \ pu {16 u} = \ pu {32 u} $가됩니다.

몰 질량 :
산소 1 몰의 질량. 1 몰의 산소 = $ \ mathrm {6.022 \ times 10 ^ {23}} $ 산소 분자의 수

계산하고 어떻게 진행되는지 살펴 보겠습니다.

1 $ \ ce {O2} $ 분자 무게 $ \ pu {32 u} = \ pu {32 \ times 1.66 \ times 10 ^ {− 27} kg} $

1 몰 산소 $ \ mathrm {= 6.022 \ times 10 ^ {23}} $ 산소 분자 따라서 1 몰의 산소 무게는 $ \ pu {32 \ times 1.66 \ times 10 ^ {− 27} \ times 6.022 \ times 10 ^ {23} kg} = \ pu {0.031988864 kg} = \ pu {31.988 g} = \ text {대략} \ pu {32 g} $.

1 몰의 산소는 많은 수의 분자로 구성되어 있습니다. 편의를 위해 더 큰 단위 (u에서 g까지). 지금 차이를 느끼 셨기를 바랍니다.