Nie rozumiem różnicy między „masą cząsteczkową” a „średnią masą atomową”. Wydaje mi się, że to to samo. Czy to średnia masa atomowa to po prostu średnia ważona „ciężarów” / mas izotopów, podczas gdy masa cząsteczkowa jest średnią „ciężarów” / mas średnich mas atomowych każdego pierwiastka w cząsteczce.
Również , jaka jest różnica między masą molową a masą cząsteczkową? Czy po prostu masa molowa jest wyrażona w daltonach, a masa cząsteczkowa w g / mol?
Najtrudniejszą częścią chemii jest śledzenie, którzy ludzie używają jakich terminów, a które terminy są przestarzałe. Czy to jest jeden z tych „och, używamy teraz tego terminu”?
Komentarze
- Czy mógłbyś wyjaśnić, co cię dezorientuje? . Wydaje mi się, że są to dwa różne pojęcia.
- Powiązane: Szybkie i proste wyjaśnienie masy molowej, masy cząsteczkowej i masy atomowej i Jednostki masy w skali atomowej
- @bon … zredagowałem moje pierwotne pytanie, aby było bardziej zrozumiałe. dzięki!
- @AstronAUT technicznie rzecz biorąc, masa molowa odnosi się do masy na mol (jednostki g / mol), a nie masy jednego mola (jednostki g)
- @AstronAUT no. Twój dystans na godzinę to 10 km / h, ale dystans przebiegnięty w ciągu 1 godziny to 10 km.
Odpowiedź
Masa atomowa odnosi się do średniej masy atom. Ma wymiary masy , więc możesz to wyrazić w postaci daltonów, gramów, kilogramów, funtów (jeśli naprawdę chcesz) lub dowolnej innej jednostki masy. W każdym razie, jak powiedziałeś, jest to średnia mas izotopów, ważona ich względną obfitością. Na przykład masa atomowa $ \ ce {O} $ to $ 15.9994 ~ \ mathrm {u} $ . $ \ mathrm {u} $ to skrót od zunifikowanej atomowej jednostki masy , a 1 u to odpowiednik 1,661 $ \ times 10 ^ {- 24} ~ \ mathrm {g} $ . Jest dokładnie taki sam jak dalton, ale z tego, co widziałem, termin dalton jest używany częściej przy omawianiu polimerów, biomolekuł lub widm masowych.
Masa cząsteczkowa odnosi się do średniej masy cząsteczki. Ponownie ma ona wymiary masy . To po prostu suma mas atomowych atomów w cząsteczce. Na przykład masa cząsteczkowa $ \ ce {O2} $ wynosi 2 $ (15.9994 ~ \ mathrm {u}) = 31,9988 ~ \ mathrm {u} $ . Nie musisz obliczać względnej obfitości izotopowej ani niczego takiego, ponieważ jest ona już uwzględniona w masach atomowych, których używasz.
Termin masa molowa odnosi się do masy na mol substancji – sugeruje to nazwa. Ta substancja może być czymkolwiek – elementem takim jak $ \ ce {O} $ lub cząsteczką taką jak $ \ ce {O2 } $ . Masa molowa ma jednostki $ \ mathrm {g ~ mol ^ {- 1}} $ , ale liczbowo odpowiada dwóm powyższym. Zatem masa molowa $ \ ce {O} $ wynosi 15,9994 $ ~ \ mathrm {g ~ mol ^ {- 1} } $ , a masa molowa $ \ ce {O2} $ wynosi 31,9988 $ ~ \ mathrm {g ~ mol ^ {- 1}} $ .
Czasami możesz spotkać się z terminami względna masa atomowa ( $ A_ \ mathrm {r} $ ) lub względna masa cząsteczkowa ( $ M_ \ mathrm {r} $ ). Są one definiowane jako stosunek średniej masy jednej cząstki (atomu lub cząsteczki) do jednej dwunastej masy atomu węgla-12. Zgodnie z definicją , atom węgla-12 ma wagę dokładnie 12 $ ~ \ mathrm {u} $ . Jest to prawdopodobnie bardziej zrozumiałe na przykładzie. Porozmawiajmy o względnej masie atomowej wodoru, który ma masę atomową 1,008 $ ~ \ mathrm {u} $ : $$ A_ \ mathrm {r} (\ ce {H}) = \ frac {1.008 ~ \ mathrm {u}} {\ frac {1} {12} \ times 12 ~ \ mathrm {u}} = 1,008 $ $
Zauważ, że jest to stosunek mas i jako taki jest bezwymiarowy (nie ma żadnych dołączonych do niego jednostek).Ale z definicji mianownik jest zawsze równy $ 1 ~ \ mathrm {u} $ , więc względna masa atomowa / cząsteczkowa jest zawsze równa masie atomowej / cząsteczkowej – jedyną różnicą jest brak jednostek. Na przykład względna masa atomowa $ \ ce {O} $ to 15,9994. Względna masa cząsteczkowa $ \ ce {O2} $ wynosi 31,9988.
Więc ostatecznie wszystko jest numerycznie takie samo – jeśli użyjesz odpowiednie jednostki – $ \ mathrm {u} $ i $ \ mathrm {g ~ mol ^ {- 1}} $ . Nic nie stoi na przeszkodzie, abyś używał jednostek $ \ mathrm {oz ~ mmol ^ {- 1}} $ , po prostu nie będą już one równoważne numerycznie. To, której wielkości używasz (masa / masa molowa / masa względna), zależy od tego, co próbujesz obliczyć – tutaj bardzo przydatna jest analiza wymiarowa równania.
Podsumowanie:
- Masa atomowa / cząsteczkowa : jednostki masy
- Masa molowa : jednostki masy na ilość
- Względna masa atomowa / cząsteczkowa : brak jednostek
Mała (i nieistotna) uwaga na temat definicji $ \ text {u} $ . Jest on definiowany przez atom $ \ ce {^ {12} C} $ , który ma masę równą dokładnie 12 $ \ text {u} $ . Teraz kret jest również definiowany przez atom $ \ ce {^ {12} C} $ : 12 $ \ text {g} $ z $ \ ce {^ {12} C} $ ma zawierać dokładnie $ 1 \ text {mol} $ z $ \ ce {^ {12} C} $ . Oraz wiemy, że jeden mol $ \ ce {^ {12} C} $ zawiera 6,022 $ \ times 10 ^ {23} Atomy $ – nazywamy tę liczbę stałą Avogadro. Oznacza to, że 12 $ \ text {u} $ musi być dokładnie równe $ (12 \ text {g}) / (6.022 \ times 10 ^ {23}) $ , a zatem
$$ 1 \ text {u} = \ frac {1 \ text {g}} {6,022 \ times 10 ^ {23}} = 1,661 \ times 10 ^ {- 24 } \ text {g.} $$
Odpowiedź
Złota księga IUPAC zawiera ostateczne odniesienia w kwestiach terminologii chemicznej.
względna masa atomowa (masa atomowa), $ A_ \ mathrm {r} $
Stosunek średniej masy atomu do zunifikowanej atomowej jednostki masy.
Względna masa atomowa (średnia masa atomowa, jak to ująłeś) to średnia ważona masa wszystkich izotopów pierwiastka w danej próbce w stosunku do zunifikowanej atomowej jednostki masy, która jest zdefiniowana jako jeden dwunasta masy atomu węgla-12 w stanie podstawowym.
względna masa cząsteczkowa, $ M_ \ mathrm {r} $
Stosunek masy cząsteczki do zunifikowanej atomowej jednostki masy. Czasami nazywana masą cząsteczkową lub względną masą molową.
Jest to suma wszystkich względnych mas atomowych wszystkich atomów w cząsteczce. Na przykład $ \ ce {H2O} $ ma względną masę cząsteczkową 1,008 $ + 1,008 + 15.999 = 18,015 $ .
W Złotej Księdze nie ma wpisu dotyczącego „masy molowej”, ale jest to powszechnie używany termin.
Masa molowa to masa substancji podzielona przez jej ilość substancji (potocznie nazywana liczbą moli). W związku z tym ma jednostki $ \ mathrm {masa ~ (amount ~ of ~ substancj) ^ {- 1}} $ i jest zwykle wyrażany jako $ \ mathrm {g ~ mol ^ {- 1}} $ . Względna masa atomowa lub cząsteczkowa to po prostu masa molowa tej substancji podzielona przez $ \ mathrm {1 ~ g ~ mol ^ {- 1}} $ , aby uzyskać bezwymiarowy ilość.
Odpowiedź
Weźmy na przykład tlen ($ \ ce {O2} $). Przykłady ułatwią zrozumienie.
Będziemy używać u, kg ig jako jednostek masy. Pełna forma u jest zunifikowaną atomową jednostką masy. Zwykle ludzie używają również amu (jednostka masy atomowej) lub Da (dalton). kg to kilogram, a g to gram.
1 u = masa jednego nukleonu (proton / neutron; składniki jądra atomowego). $ \ pu {1 u} = \ pu {1,66 \ times 10 ^ {- 27} kg} $.
Masa atomowa:
Cząsteczka tlenu składa się z dwóch atomów tlenu. $ \ ce {O2} $ to w zasadzie $ \ ce {O = O} $ Masa atomowa to masa jednego atomu.Masa jednego atomu tlenu wynosi $ \ pu {(15.9994 \ pm 0.0004) u} $ lub w przybliżeniu $ \ pu {16 u} $.
Masa cząsteczkowa:
Masa jednej cząsteczki tlenu, tj. Jednej cząsteczki $ \ ce {O2} $ (cała jednostka $ \ ce {O = O} $). Zatem masa jednej cząsteczki tlenu wyniesie 2 $ \ times \ pu {16 u} = \ pu {32 u} $.
Masa molowa:
Masa jednego mola tlenu. 1 mol tlenu = $ \ mathrm {6.022 \ times 10 ^ {23}} $ liczba cząsteczek tlenu.
Spróbujmy obliczyć i zobaczmy, jak to działa.
1 Cząsteczka $ \ ce {O2} $ waży $ \ pu {32 u} = \ pu {32 \ times 1,66 \ times 10 ^ {- 27} kg} $
Jeden mol tlenu $ \ mathrm {= 6,022 \ times 10 ^ {23}} $ cząsteczek tlenu Zatem 1 mol tlenu waży $ \ pu {32 \ times 1,66 \ times 10 ^ {- 27} \ times 6,022 \ times 10 ^ {23} kg} = \ pu {0,031988864 kg} = \ pu {31,988 g} = \ text {w przybliżeniu} \ pu {32 g} $.
1 mol tlenu składa się z dużej liczby cząsteczek, dlatego przeszliśmy na większa jednostka (od u do g) dla wygody. Mam nadzieję, że teraz dostrzegasz różnice.